No.48県内製造業のDX支援技術開発プロジェクト

CN（カーボンニュートラル）・DX（デジタルトランスフォーメーション）編

現在、国内製造現場においては、品質の向上、コストの削減、生産性の向上、人材不足への対応などを目的として、デジタル技術を活用したスマートファクトリー化を目指す動きがありますが、「収集したデータを解析し、製造現場の改善につなげるデータ活用」について、企業は多くの課題を抱えているのが現状です。

そこで本研究では、「データ活用」による工場保全、加工機等の生産設備の保守管理、加工技術の課題解決に関する技術の開発に取り組んでいます。

本研究は、3つのサブテーマに取り組んでいますが、そのうちの1つ、「多観測データに基づく工場保全に関する研究」についてご紹介します。

企業のDX支援として、以前から当センターでは技術相談や共同研究など技術的なサポートを、（公財）ソフトピアジャパンや（公財）岐阜県産業経済振興センターでは補助金など資金的なサポートを行っています。また、デジタル人材育成の研修（下記参照）を共催で開催したり、DX支援に関する情報共有をしたりと、各支援機関と協力しながらオール岐阜で取り組んでいます。

そうした中で、岐阜県DX推進コンソーシアム※を通して、（公財）ソフトピアジャパンからのご紹介で同社と技術相談が始まり、その後、共同研究に至りました。

モータ等の軸受は同社だけでなく、多くの企業で稼働する設備の重要部品であり、その管理・保全はどの企業にとっても重要かつ汎用的な課題です。私たちの研究テーマとすることで、様々な企業に展開できればと思い、取り組んでいます。

※2023年3月に、岐阜県IoTコンソーシアムから岐阜県DX推進コンソーシアムに改称。岐阜県が、産学官連携のもと、県内企業が主体的にIoT、ビッグデータ、AI、ロボット等を導入・活用できるよう促進し、生産性の向上、新商品・新サービス創出を実現する目的で、2018年に設立。

当センターは、（1）軸受自動診断ソフトウエアと（2）マルチメータ自動読取りソフトウエアを開発し、同社においては、ネットワーク上で工場設備の状態を一括リアルタイム表示し、異常を把握する「リモート監視システム」を開発しました。当センターが担当した部分を具体的にご紹介します。

（1）軸受自動診断ソフトウエア

センサにより自動収集された様々な計測データを分析し、軸受の異常度を数値化する「軸受自動診断ソフトウエア」を開発しました。このソフトウエアは、当センターで自作の機器（モータエミュレータ、下記参照）を用いて、軸受等の寿命加速試験を繰り返し実施して、軸受や軸が異常に至るデータ変動の特徴を把握した後に、工場現場での実際の計測データから、これらの特徴を自動抽出して異常判定できるようにしたプログラムです。現在、このソフトウエアは、リモート監視システムに組み込まれて、実際の計測データから異常を判定しています。

導入効果としては、まず熟練者による軸受診断の巡回が不要となります。特に夏の巡回診断は、高温環境下での作業負荷が大きかったのですが、その負荷が大きく軽減されます。また、人員の都合上、月単位でしか巡回できなかった診断頻度も常時診断が可能となるため、急激な軸受劣化による故障を回避でき、軸受故障による生産ラインや工場の停止をゼロに近づけることができます。

さらには、工場保全のために毎日巡回する点検者の時間的な負担が軽減されるとともに、目視の読み取りや転記、電子端末への入力などの工程も省略され、転記や入力のミスも生じないため、業務を大幅に改善することができます。

現状では一部の設備から導入し始めたので、今後も適用箇所を増やしていくとともに、本システムを効率的に運用するため、機能拡張および高精度化を図り、点検コストの削減や作業環境のさらなる改善を図ります。

当センターでは、次世代の県内産業を担う企業技術者育成の取組として、「次世代企業技術者育成事業」を行っています。（公財）ソフトピアジャパンや岐阜大学等の他機関と連携して、技術動向や企業ニーズを踏まえた企画を検討し、「基盤技術研修」や「専門技術研修」などでは、IoT、Python、Deep Learning等のプログラミングやデータサイエンス等、デジタル技術をテーマに実践的な研修を開催しています。

当センターでは、デジタル人材育成を一つの柱として掲げていますので、デジタル化に関する研究開発や目の前の技術課題の解決支援だけではなく、これらの活動を通じて、県内企業の社内の若手を育成していきたいという思いもあります。

また、県内企業において、研修をきっかけとして導入に結びつくような実践的な内容にすべく、2日以上の日程を組んで、少人数の実習形式で行う研修もあります。当センターの職員もスキルアップしながら、できるだけ自身が講師を務め、その後も受講企業をサポートできるように努めています。研修の年間スケジュールにつきましては、当センターのホームページに公表していますので、ご興味がありましたらご覧ください。

自社工場のスマート化に取り組み始めた企業から「市販のIoT機器を買ったものの、こちらが望んだデータを正確に収集できない」、「データ収集はしたものの、どのように活用すればいいかわからない」等のお悩みをよく耳にします。市販品メーカーのサポートサービスだけでは、求める成果が出ず、技術面で助言がほしいというご相談もあります。

当センターに普段から依頼・開放試験を受けに来てくださる企業からのご相談が多いですが、当センターが行っているデジタル人材育成の研修を通して、当センターの取組を知っていただき、ご支援につながったケースもあります。デジタル技術で解決したい課題、またデジタル人材育成の研修にご興味がございましたら、お気軽に当センターまでご連絡ください。