2021年11月、ソフトバンク株式会社と、ロボット・テクノロジー関連の企業コンソーシアムである一般社団法人i-RooBO Network Forumは、製造業のDXの支援を目的に、5GやIoTを活用して生産設備などのデータ収集・連携ができる実証環境を、大阪市の複合商業施設ATC内に構築しました。
この実証環境の活用第一弾として、株式会社ブリッジ・ソリューションとスリーアップ・テクノロジーによる「IoTシステムを活用した工場見える化ソリューションによる導入の可能性検証と課題抽出」の実証実験が2021年末から2022年2月まで、およそ3か月間にわたって行われました。さらに、7月からは「工程間搬送の自動化」の実証実験もスタートしました。
既に多くの見学者が訪れ、“一歩先行く未来”を体感されています。
- i-RooBOは、一般社団法人i-RooBO Network Forumの略称です。
「IoTシステムを活用した工場見える化」の実証実験
i-RooBOが運営する製造現場の自動化支援施設でATCビルITM棟11階にある「IATC」に置かれたデモンストレーション用の模擬生産設備の既存制御盤にPLCと通信モジュールを設置し、ソフトバンクの5Gと閉域網サービス「SmartVPN」を使ったクラウドに接続することで、セキュアにデータを収集・連携できるシステムが構築されました。
これにより、同ビル3階にある研究開発支援施設「IATC-Lab」から遠隔で生産に関わるデータ、例えば、品番や生産個数、生産時間や温度などの情報をリアルタイムにチェックすることが出来るようになりました。
デモンストレーション用の模擬生産設備
模擬生産設備の制御盤
制御盤内部
11階にある制御盤のデータを3階で表示
この様子を見た見学者たちからは、特にアナログメーターが表示している値もデータとして可視化されていることに驚きの声が上がるケースが多いと言います。
しかし、一般社団法人i-RooBO Network Forumの会長で、株式会社ブリッジ・ソリューションの代表取締役でもある坂本俊雄氏は、こう話されます。
「見学者の方からは、『制御盤からこうやってデータが『取れるんですね』とよく言われます。我々からすれば“当然”と思えていたものが、現場の方は意外と存知ないことが多い。あるいはご存知であったかも知れませんが、ただ“知識”に留まっていただけで、それをリアルな現場でご覧になると『あぁ、こんなやり方もあったんだ』と気づかれるようです」
昨今、製造業における技術者の不足が深刻な課題となっており、生産性の向上や業務の効率化などを目的とした製造現場のDXが求められています。製造現場のDXを進めるためには、工場内の生産設備などのあらゆるデータを収集・連携し、それらを可視化・分析して改善していくことが必要です。しかし、多くの中小企業の製造現場では、人が生産設備や制御装置などを24時間365日体制で監視し、手作業でデータの記録や収集を行っているのが現状です。
また、デジタル化によるデータの自動収集や可視化を進めたくても、既存の設備がネットワークに接続されておらず、データの出力が困難な構造になっていることや、稼働中の生産設備を使ってシステムの検証や導入効果の検証を行うことは、生産ラインへの影響があり難しいといった課題があります。
しかし、5GやIoTを活用すれば、その課題解決に向けて大きく前進することをここで体感して欲しいと、坂本氏は熱く語ります。
「工場内のLANには課題があります。Wi-Fiは届きにくいし混信する。
また、有線だと工場は広いし、ケーブルが錯綜する。そもそも、中小企業ではLANを構築できていないことも多い。既存設備にインターネットを構築するとなると大ごとになってしまいます。しかし、ローカル5Gだと端末を設備の横に置くだけで一気にクラウドまで到達でき、Wi-Fiの弱さとか有線LANの煩雑さや高コストなどの課題を解決できる、その可能性は一気に広がると思います」
一般社団法人i-RooBO Network Forum会長
株式会社ブリッジ・ソリューションの代表取締役
坂本俊雄氏
同じく、この実験に参加したスリーアップ・テクノロジー代表の三上典秀氏は、こう話します。
スリーアップ・テクノロジー代表三上典秀氏
「従業員50人くらいの会社ですと、1日に2回くらい社長が工場を一周するんです。50人くらいまでは、それが出来ますが、50人を超えてくると、工場も第2、第3とあって一周することができない。となると、現場の情報が分からなくなる。しかしデジタルデータであれば、瞬時にデータが社長のコンピュータに入るので一目瞭然で把握できます。工場のデータがリアルタイムで反映されると言うことは、経営に直結した判断がいち早く可能になります。月報が出てくるまで待つ必要はなくなって、非常に素早い経営判断に繋がると思っています」
「工場の見える化」は、中小企業にとって喫緊の課題だと思われますが、手をこまねいておられる経営者も多いのが実情です。しかし、解決の道はある。皆さんも、ここで体感されてはいかがでしょうか？
「工程間搬送の自動化」の実証実験
ITM棟3階にある研究開発支援施設「IATC-Lab」では、この7月から開始されたのが「工程間搬送の自動化」の実証実験です。CNC工作機械に金属部品を入れて加工する。出来上がったら、それを取り出して他の工程に持って行き、さらなる加工を施す。
AGVに載せた協働ロボットが第1工程に移動中
部材が置いている台から部材をキャッチアップ
部材をCNC旋盤にセット
AGVで次の工程に搬送中
工程間搬送を終えて帰路中
それぞれの工程は自動化されている場合も多いでしょう。しかし、それぞれの工程を“またぐ役”は、依然“人の手”によってなされているのが実情です。ここでは、その“人の手”の代わりを、AGV（無人搬送車）に載せられた協働ロボットによる実験が行われています。この協働ロボットにも、IoTセンサーなどが設置され、ソフトバンクの5Gと閉域網サービス「SmartVPN」を使ってクラウドに接続することで、スムーズに制御できるシステムが構築されました。ポイントは最新の機器たちによって構成されて「いない」と言う点です。
坂本俊雄氏
坂本氏曰く、「このCNC工作機械は以前からここで展示していたもので、どのようなメーカーの機械でもPLCや最先端のロボットを使って、システムアップ出来ていると言う見せ方が、現状に即して説得力があると思っています。色々な機械が年式関係なく、それがちゃんと動いている。中小企業ならではのシチュエーションを作って実験しています。」
とは言え、5GやIoTを活用して生産設備などのデータ収集・連携ができる環境を今の中小企業が整備するのにはハードルが高いと言うのが現実です。
では、こうした実験にどんな意味があるのかと三上氏に聞いてみると、三上氏曰く、「確かに、この実験の環境は、転送速度や処理速度は従来のものと比べて10倍速いかもしれませんが、3年後5年後にはこの実証実験の環境が当たり前の時代になり、今、この実験をやることによって、3年後5年後の高速化時代に対応することができ、5年後の未来が完全に見えてくるものだと思います。」
三上典秀氏
