製造業における熟練技術の要素とは？熟練技術の伝承のための取り組みとは？
IOTについて、小規模製造業に導入する場合、古い機械でもすぐにセンサーを取り付け
て稼働監視ができるシステムを検討する場合どのような種類のものがあるでしょうか？
★参考記事
https://monozukuri-japan.seesaa.net/article/503472293.html
簡単に設置してすぐ運用できる方法を提案します。
近年、IoT技術の進歩により、安価で簡単に設置できるセンサーやシステムが多数登場
しており、古い機械であっても効率的な稼働監視が可能になっています。
以下、小規模企業のご希望に沿ったシステム構成案と、それぞれのメリット・デメリッ
ト、導入事例をご紹介します。
1. センサーの種類
監視目的や機械の種類によって最適なセンサーは異なりますが、代表的な例とその特徴
は以下の通りです。
①振動センサー
機械の振動を検知し、異常摩耗や軸受の損傷などを早期発見
比較的安価で設置が容易
振動の種類や強度の分析には専門知識が必要
②電流センサー
モーターの電流値を測定し、負荷状況や異常を検知
電力消費量の監視にも活用可能
設置には電気工事の知識が必要
③その他
温度センサー: 機械や部品の温度変化を監視し、過熱などの異常を検知
騒音センサー: 機械の騒音レベルを測定し、異常摩耗などの兆候を検知
画像センサー: 機械の様子を画像で記録し、目視での異常確認が可能
2. 通信方式
センサーデータの通信方式には、有線と無線があります。それぞれの特徴は以下の
通りです。
①有線式
安定した通信が可能
長距離通信にも対応
設置に工事が必要で、後付けが難しい場合がある
②無線式
設置が容易で、後付けにも適している
ケーブルコストが不要
電波環境によっては通信が途切れる可能性がある
3. データ処理方法
センサーデータの処理方法は、エッジPC処理とクラウド処理の2種類があります。
それぞれの特徴は以下の通りです。
①エッジPC処理
センサーデータ収集と分析を端末側で行う
リアルタイムでのデータ分析が可能
インターネット接続が不要
②クラウド処理:
センサーデータをクラウドサーバーに送信し、処理を行う
大量データを分析するのに適している
インターネット接続が必要
4. システム構成案
上記の要素を踏まえ、以下のようなシステム構成案が考えられます。
例1：簡易な稼働監視システム
センサー: 振動センサー
通信方式: 無線式 (Bluetoothなど)
データ処理: エッジPC処理 (小型マイコンなど)
ソフトウェア: オープンソースの簡易分析ソフト
例2：高度な稼働監視システム
センサー: 振動センサー、電流センサー、温度センサーなど
通信方式: 有線式/無線式
データ処理: クラウド処理
ソフトウェア: SaaS型IoT分析プラットフォーム
5. 導入事例
以下、小規模製造業におけるIoTシステム導入事例をご紹介します。
事例1：工作機械の振動監視による予知保全
導入企業: 中小規模の金属加工業
課題: 工作機械の故障による生産停止の頻発
導入内容: 工作機械に振動センサーを設置し、振動データをクラウド上で分析。
異常を早期に検知し、予知保全を実現
成果: 故障による生産停止を大幅に削減、設備稼働率を向上
事例2：プレス機の稼働状況監視による生産効率化
導入企業: プラスチック部品製造業
課題: プレス機の稼働状況が把握できず、生産計画が立てにくい
導入内容: プレス機に電流センサーを設置し、稼働状況をクラウド上で監視。
稼働率やサイクルタイムを分析し、生産効率化を実現
成果: 生産計画の精度が向上し、納期遵守率が改善
6．導入のポイント
古い機械にIoTシステムを導入する際は、以下の点に注意する必要があります。
設置場所の環境: センサーや通信機器が設置できる環境かどうか確認する
電源確保: センサーや通信機器に電力を供給できるかどうか確認する
データセキュリティ: センサーデータのセキュリティ対策を講じる
7. まとめ
IoT技術を活用することで、古い機械であっても効率的な稼働監視が可能になり
生産性向上やコスト削減につながります。導入には検討すべき点もありますが
システムベンダーや導入事例などを参考に、最適なシステムを選定することで
導入効果を最大限に引き出すことができます。
そのほか、スマホをセンサーとしてマシニングセンターに取り付け、故障を
早期に発見したいなど・・・
具体的な検討をご希望の場合は弊社にお問い合わせください。
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★参考記事
https://monozukuri-japan.seesaa.net/article/503472293.html
