IoTによる「ものづくり現場の大変革」とは

熟練工の経験に依存していた製造のあり方を大きく変え、加工機器等のIoT化による「未来の工場」とはどんなものでしょうか? 3Dの活用と併せてご覧ください。

[2017年 2月28日公開]

「IoTによる『ものづくり現場の大変革』とは」の動画をご紹介します

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この動画の内容をテキストでご紹介

――エンジニアリングステージ 3D+IoTではじまる! ものづくりイノベーション――

皆様、本日は大塚商会 実践ソリューションフェアにご来場いただきありがとうございます。

こちらのステージでは、「3D+IoTではじまる! ものづくりイノベーション」をテーマにご紹介していきます。

ものづくりのあらゆるシーンで活用されるようになった3Dデータ。この3Dデータの可能性を拡げる技術の一つがIoT(Internet of Things)です。世の中にある、さまざまなモノがインターネットにつながることで、多種多様な情報収集が可能となり、蓄積された情報を活用した製品開発やサービスが期待できます。
ではIoT活用によって、ものづくりはどのように変わるのでしょう?

「製造現場」「製品開発」それぞれのシーンからご紹介します。

まずは、「製造現場」で活用するIoTから。工場内のさまざまな機器から得た情報を「見える化」して活用するスマートファクトリー。工場の稼働状況をリアルタイムに監視できます。

こちらの画面は、ある企業の世界各地にある工場の生産ラインです。全工場の平均稼働率や稼働時間が一目瞭然です。

では、韓国工場の稼働状況を見てみます。四つの生産ラインの稼働状況や機械の台数、生産量や稼働率などが確認できます。さらに、生産ラインの詳細もこの通り。生産ラインを構成する各機械の稼働率や、温度などが分かります。また、しきい値を超えた場合には警告メールを指定したアドレスに送信します。

そして、個別の機械情報も、型番や購入時期などが確認できます。このように工場全体を「見える化」することで、稼働状況はもちろん、リソースの最適化、問題の追及、さらには保全予知につなげることができます。今回ご紹介した稼働監視の仕組みは、IoTプラットフォームToamiで構築。ノンプログラミング環境でのシステム開発を実現します。

続いては「製品開発」で活用するIoTです。今回は、実際の製品の動きをデジタル上に、リアルタイムに連携するデジタルツインのデモを交えてご紹介します。

こちらのマウンテンバイクをご覧ください。ハンドルの角度やペダルの回転速度などを計測するセンサーが搭載されています。センサーで計測したデータはWi-Fiを通じてクラウド上のIoTプラットフォームで処理されます。

それでは見ていきます。マウンテンバイクを動かすと、リアルタイムでセンサーの数値が変わっています。このように、実際の製品の使用状況から得たデータと、3Dモデルをリアルタイムに連携したものがデジタルツインです。

もう一つ動かしてみます。マウンテンバイクと3Dモデルの動きが連動しているのが分かります。従来、3DCADによる検証では得られなかった実製品による情報、このような実際の使用環境から得たリアルな情報は、設計・開発の場面でより一層の品質向上をもたらすでしょう。

また、ご覧のようにiPadをマウンテンバイクに掲げますと、実際のマウンテンバイクの映像に計測データを重ねて、ARとして表示することもできます。保守・メンテナンスに最適な活用方法です。

IoTで変わるものづくりの現場。今後、製造業では、センサーを組み込んだ製品開発はもちろん、実際の製品で収集したデータを使った設計の再検討まで、IoT活用によって進化していきます。

まだまだ進化し続ける3Dデータ活用法を、製品開発のサイクルとともにまとめていきます。ものづくりの第一歩は3DCADを使った3D設計。3Dデータに設計要件や機能を盛り込めるので、生産プロセス全体で多くの効果を発揮します。また、CAEの活用は設計開発の手戻りを減少し、品質向上とコスト削減につながります。さらに、工作機械の加工プログラムを3Dデータを使って作成するCAM。作業精度の向上と作業工程の効率化を実現します。当然、セキュアな環境で効率的にCADデータを管理する、PDMツールも欠かせません。

このように設計や解析を経て完成した3Dデータ。例えば、3Dプリンターで出力すれば製品レベルでの活用から、試作、検証が可能になります。

こちらは、Autodesk社と航空機メーカーのエアバス社が共同開発した、ギャレーと乗客用コンパートメントを分けるパーティションの一部です。常に軽量化と強度が求められる航空機の部品。ランダムな格子構造のデザインは、強じんかつ軽くなるよう最適化され、使用する材料も最少化。100以上に分けられた部品がエアバス社開発の高強度合金で3Dプリントされ、組み立てられました。しかも、従来より45%の軽量化、約30kg削減しています。

3DホログラムディスプレイDreamoc HD3は、3Dモデルを立体的なホログラムとして表示可能で、3DCADで作成した3Dモデルがそのまま販促ツールとして活用できます。いま話題のVRやCGツールを活用すれば、リアリティあふれるデザインレビューや生産設備のレイアウト検討が効果的に行えます。

いかがでしたでしょうか。IoTやAR、VRなど製造業で活用できる技術は今、著しい進化を見せています。大塚商会では、これからも新しい技術がお客様の業務にお役立ちできるよう取り組んでいきます。ぜひ、システム導入からサポートまで、大塚商会にお任せください。

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