【毎週のテーマ】生産技術：プロジェクトの中間評価？

パイロット試験の結果を評価する最善の方法は、企業が定めた基準や**規格に照らして、製品の各項目が要求を満たしているかどうかを確認することです。顧客の要求を満たす製品を生産した後、その製品を顧客に渡して使用してもらい、顧客から使用に関する意見を聞くのです！ パイロットプラントの終了とは、データに基づき、装置の操作や工程管理、技術改良を継続的に改善していく過程であり、単なる一度の評価だけで終わりとすることはできない。

パイロットテストとは、大量生産に先立つ小規模な試験のことです。プロジェクトを決定する前に、まずは実験室での試験を行います；第二段階は「小規模試験」で、つまり実験室での結果に基づいて規模を拡大することです；第三段階は「パイロットテスト」で、これはスケールアップ試験の結果に基づいてさらに規模を拡大するものです。パイロットテストに成功すれば、基本的に量産が可能になります。 パイロットプラント段階の評価：　　（1）工程検証（工程フロー、工程ルート、単板加工工程、全体機械の加工工程、包装工程、物流工程）； 　　（2）工具の検証（組立ツール、テストツール、生産設備）　　（3）生産テスト環境、テストプログラム、作業手順を検証し、対応する検定規程を作成する； 　　（4）構造検証； 　　（5）製品データの検証（BOM、PCB、SCHなどの設計書および生産工程書の検証）　　（6）製品信頼性の検証； 　　（7）材料の調達可能性の確認； 　　（8）研究開発の未解決課題の検証； 　　（9）パイロットプラント運用中に発見された問題のフィードバックは迅速かつ正確に行い、解決策は最終的に文書化して閉ループを構築しなければならない； 　　（10）転産評価：パイロット生産の責任者は、パイロット生産の過程で生じたテスト、工具、生産環境、工程、材料、計画、資料などあらゆる面での問題点とその解決策をまとめてパイロット生産の総括報告書を作成し、製品開発マネージャーなどの評価員を招いて転産評価会を開催する。これにより最終的な評価意見が出され、その製品が大量生産の要件を満たせるかどうかが判断される； 　　（11）当該製品が大量生産へ移行する条件を満たしていない場合、評価委員会が新たな中間試験の実施を決定する； 　　(12)量産に適した生産工程書としては、作業指示書、標準作業時間および生産能力表、SMTの特別な実装要件と注意事項、検査規格などがある。

パイロット試験の結果をどのように評価するのか、またパイロット試験の結果評価指標にはどのような要件があるのでしょうか？ これは簡単で、主にあなたの製品が業界標準や**規格でどのような要求を受けているかによります。それに応じて評価を行い、試験結果の評価指標も同様です。また、品質や水・電気・ガスの消費量、圧力や温度、流量といった物流バランスの指標も考慮されることがあります。

新製品の研究開発において、初期の試作機を完成させた後は、量産・販売可能な製品となるために中間試験段階を経なければならない。“「中試」とは中間試験のことで、おそらく旧ソ連の概念に由来する。欧米の製品開発プロセス体系では「検証」段階と呼ばれ、専門家の中にはこれを表すために「pilot」という用語を使う人もいる。 パイロット試験は新製品の研究開発プロセスにおける重要な段階であり、この段階には全体の研究開発期間の3分の1以上が費やされるべきです。少量試作やβテストが必要なため、人件費と資材費の投入が最も多くなる段階であり、企業内の部門が最も多く関与し、プロセスも最も複雑になる段階です。 パイロットプラント段階で達成すべき主な課題は、まず新製品を所定の品質水準に引き上げることです。そのための主な手段は、実験室テスト、試作、およびβテストを通じて、新製品の仕様上の誤りや設計上の誤りを発見し、それらを排除することです。 次に、パイロットプラント段階では、新製品が製造可能であるようにしなければならず、つまり研究開発が終了した後、新製品を直ちに量産に移行できる状態にする必要がある。これには、パイロット生産段階での小規模な試作過程において、新製品の製造工程の検証や量産用の工程設備・テスト設備の準備を行うだけでなく、新製品の受注処理プロセス全体の完全な検証と準備も必要となる。 第三に、パイロットプラント段階では、新製品の大量販売やアフターサービスの準備を整える必要があります。 パイロットプラント体系構築の業務内容：上記の業務を適切に遂行するためには、まず新製品のテスト、新素材の品質保証、工程設計、製品データ管理など、パイロットプラント運用に必要な能力を構築しなければならない； 第二に、複雑なパイロットプラントのプロセスを秩序良く進め、そのスピードを上げるために、パイロットプラントの業務プロセス体系をしっかりと構築しなければならない。パイロットプロセスは新製品の研究開発プロセスに組み込まれなければならず、新製品の市場投入サイクルを短縮するために、開発－パイロットプロセスという順番の流れではなく、可能な限り並行して実施されるべきである。 優れたパイロットプラントシステムがないため、多くの企業において新製品の研究開発の成功率は非常に低く、また開発サイクルも長くなり、新製品は安定して提供されないのである。企業も単独で自社のパイロットプラントシステムを構築するのは困難である。なぜなら、現在、実務経験豊富な専門家の指導が欠けており、良い書籍や資料も見つからないからだ。

実際、多くの製品は中間試験を経る必要がなく、直接大規模生産設備の設計に移行します。周囲にも成功したプロジェクトがたくさんあります

この投稿は最終的に、2011年7月31日09:19にsun-rockによって編集・返信されました。1# sun-rock：中間実験段階とは、一定規模の装置を用いて各化学反応の条件がどのように変化するかをさらに研究し、研究室では解決できない、または発見できない問題を解決することです。化学反応の本質は、実験で用いる試料が異なっても変わらないが、各段階の化学反応における最適な反応条件は、実験規模や装置といった外的条件の違いによって変わる可能性がある。したがって、パイロットスケールアップは非常に重要です。8 n5 7 p$ k5 s0 Z0 ? 実験はどの段階になったらパイロットプラント試験を行うのでしょうか？少なくとも以下の条件を満たす必要があります：% n4 B- H2 W# ^2 M" b3 Z9 k' F! k 1、パイロットスケールでの収率が安定しており、製品品質が信頼できること。7 R3 H' {6 U- p, Z4 ~8 y v 2、製造条件は既に決定され、製品、中間体、および原理の分析検査方法も確定している。) W+ N3 c1 ^3 F% J& l 3、一部の機器や配管材料の耐食性試験は既に行われており、必要な一般的な機器も揃っている。 4、物質収支を行った。三廃問題には既に初期の処理方法がある。 5、原材料の規格と単耗量が提案されている。 6、安全生産の要求が出されている。! |8 M7 n4 p( V! | 2 E7 C1 A2 ?+ _: p& n/ c3 S) e 中試放大的方法には、以下のものがある：1、経験的放大**：主に経験に基づき、段階的に放大する（スケールアップ：小規模装置－中規模装置－中型装置－大型装置）ことで、反応器の特性を探求する方法である。それは現在、薬物合成で用いられている主要な方法でもあります。 2、類似拡大：主に類似の原理を応用して拡大する。この方法には一定の限界があり、物理的なプロセスの拡大にのみ適用可能である。化学プロセスのスケールアップには適用されない。 3、数学シミュレーションによる製造：コンピュータ技術を応用した製造方法であり、今後の発展方向です。 また、マイクロ中間装置の開発も急速に進んでおり、大型の中間装置に代わってマイクロ中間装置を用いることで、工業用装置に正確な設計データを提供している。その利点は、費用が安く、建設が早いことです。 パイロットスケールアップ段階のタスク6 _& N0 V9 O( L/ o0 v- Y 4 D# Y. { ] k; _' c9 n 主に以下の10点があり、実務においては状況に応じて優先順位を明確にし、計画的かつ組織的に進めることができる。$ U1 M9 f" W4 H, y. n & l/ `; ~8 t' a l3 s3 g1 {% H, S 1、工程ルートおよび単位反応操作方法の最終決定。特に、元々選定されたルートや単位反応法がパイロットスケール化の段階で解決が困難な重大な問題が明らかになった場合は、別のルートを再選定し、新しいルートに基づいてパイロットスケール化を行うべきである。 2、機器の材質と型番の選定。腐食性物質に触れる機器の材質選定には、特に注意が必要である。 3、撹拌機のタイプと撹拌速度に関する検討。反応の多くは非均一系であり、かつ反応熱の大きさも大きい。スケールアップ試験では、材料の体積が小さいため撹拌効果が良く、熱伝達や物質移動の問題は目立たない。しかし、パイロットスケールでの実施時には、材料の性質や反応の特徴に基づき、撹拌方式や撹拌速度が反応に与える影響の仕組みに注意を払い、要求に合った撹拌器を選定し、適切な撹拌速度を決定する必要がある。8 ~2 D |" S5 e1 g' E 4、反応条件のさらなる研究。試験室段階で得られた最適な反応条件が、必ずしもパイロットスケールでの拡大に適合するとは限らない。そのため、供給速度、撹拌効果、反応器の伝熱面積と伝熱係数、および冷却剤といった主要な影響因子について、中間規模の装置における変化の傾向を把握するために、詳細な研究を行う必要がある。より適した反応条件を得る。 5、工程フローと操作方法の決定。反応および後処理の操作方法を、工業生産の要求に適合させることを考慮しなければならない。工程の短縮、操作の簡素化、労働生産性の向上に特に注意する。これにより、最終的な製造工程と操作方法が決定される。* \3 J! ~4 t( {" u2 B& f- o ; M+ j' b4 U( f; p 6、物質収支を行う。各ステップの反応条件と操作方法が決定されたら、収率が低く、副生成物が多く、三廃も多い反応について物質収支を行うべきである。反応生成物とその他の生成物の重量の合計が、反応前の各原料の投入量の合計に等しいことが、物質収支が満たすべき精度です。弱点を解消するためです。省エネルギーの潜在力を引き出し、効率を向上させ、副産物を回収して総合的に活用するほか、3大廃棄物の防止に関するデータを提供する。分析方法がない化学成分については、分析方法の研究が必要である。 7、原材料および中間体の物理的性質、ならびに化学工学定数の測定。製造工程や安全対策上の問題を解決するためには、比熱、粘度、爆発限界など、特定の物質の性質や化学定数を測定する必要がある。 8、原材料中間体の品質基準の策定。パイロットテストにおける品質基準が不完全な場合は、パイロットスケールの実験をもとに修正・改善する必要がある。. B4 j% P* a+ Q8 Q* B" w6 R* h+ f+ i 2 P& Z9 B2 }0 k& { 9、消費定額、原材料コスト、作業時間および生産サイクルなどの決定。中試研究の総括報告をもとに、基本設計を行い、機種の調達計画を策定することができる。非定型設備の設計製造を行い、施工図に従って生産工場の建物建設および設備の据付を行う。全ての生産設備と補助設備の設置が完了しました。試作が合格し、短期間の試作で安定したら、工程規程を策定して量産に移行できる。