IoT活用による工場見える化を支える技術とは?
IoT活用による工場見える化を支える技術とは?

IE手法と近年話題のIoT
(=Internet of Things)を活用した
製造現場改善についての事例や
具体的にどのように進めれば良いのか
について説明してまいりました

今回は『IoT工場』を支える技術
について説明してまいります

知っておくと後々役に立つ情報です!

しばらくお時間頂戴くださいませ♪

 

なぜIoT工場の技術を知る必要があるのか?

前回IoT導入そのものが
目的になってはいけない
課題解決の方法の一つとして
IoTがあると説明いたしました

では、なぜIoTの技術を知っておく
必要があるのでしょうか?

それはできるだけ安く自社に適した
IoTを導入するためです!

IoT機器やシステムの価格を決める
技術を把握していると
同じ技術を使っているにも関わらず
価格が大きく異なるのであれば
「なぜ?何が異なるのだろう?」
となりますよね?

できるだけ安くモノを作るには
それに対する投資もできるだけ安く
というのは当然ですよね!

では、IoT工場化へ向けて
要点を押さえながら理解して
参りましょう♪

 

IoT工場のシステム構成を理解する!

まずは基本的なシステム構成として
前回の説明でも用いました
システム構成図で説明して参ります

「稼働監視システムis-Look:飯山精器(株)」

この構成によりますと

  1. データを上げる
  2. データをためる
  3. データを分析する
  4. データを活かす
  5. データを見せる

という機能が必要でした

『2.データをためる』の段階まで
達すると、あとは通常のITシステム
と同様に扱うことができるのですが
『1.データを上げる』の部分を
どうするのかがIoT工場化する上で
最初のハードルとなります

『1.データを上げる』も実は
センサーから『データを取り出す』
と『取り出したデータを転送する』
に分かれます

 

データを取り出す技術

まず、設備や人が”動いている”
という情報を、センサーから
データとして取り出す方法として
代表的なものに次のようなものが
あります

  • デジタル入力
  • アナログ入力
  • 独自通信方式

デジタル入力とはONかOFFか
という信号で
身近なところでいうとスイッチが
相当します

設備でいうと稼働/非稼働の状態を
電流が流れたか流れていないのか
という情報で取得します

電流が流れている状態では
電圧がかかった”有電圧”という
状態で、このままではIoT端末は
処理できないことが多いです

そこで、一旦”リレー”という機器を
介すとスイッチのON/OFFと同じ
”無電圧”という状態にすることが
できます

既に設備のシグナルタワーの回路に
リレーが組み込まれているのであれば
IoT端末は”デジタル入力”の”無電圧”
に対応していればよいことになります

 
アナログ入力とは、ON/OFFだけでなく
中途半端な状態も表すことができます
例えば温度や明るさなどが相当します

設備の稼働情報でいうと
”シグナルタワーが光った”
という状態を、ランプの明るさで
取得するタイプがこれに相当します

 
独自通信方式とはセンサー毎に異なる
通信方式のことで、シリアル通信や
I2C、SPIなど各種規格が存在します
振動やセンサーによっては温度も
これに相当します

 
それぞれ、取り出したい情報や設備に
よって異なることになりますが
設備から稼働情報を取るのであれば
一番確実なのは
”デジタル入力”の”無電圧”
です

しかし、設備にリレーをつける必要が
あったり、設備内部に回路を接続する
必要があります

 
設備をいじることなくお手軽なのは
”光センサー”を介し”アナログ入力”で
シグナルタワーの明るさを取得する
方法ですが
シグナルタワーの明るさは
実はそれぞれ異なる上に
同じシグナルタワーでも
だんだん明るさが変わったりするので
微妙な調整が必要です

 

取り出したデータを転送する技術

データを転送するネットワークにも
いくつか種類がありますが
代表的な方法には次のようなものが
あります

  • 有線LAN
  • 無線LAN(WiFi)
  • Bluetooth、ZigBeeなどその他無線技術

まず最初の有線LANと無線LANは
インターネットの通信技術で
繋がる先の『2.データをためる』
部分はインターネット上にあり
ますから、そのまま接続が可能です

最後のBluetoothやZigBee等
の無線技術は一旦受信して
インターネットに変換する機器が
必要となります

 
選び方としましては
既に各設備付近に
有線LANが設置されているのであれば
有線LANで良いのでしょうし
有線LANはないけれど無線LANの
アクセスポイントがあるのであれば
無線LANで対応できそうです

BluetoothやZigBeeはインターネット
に変換する機器が必要となると
説明しましたが
それ自身が中継器となるものがあります

つまり、有線LANも無線LANもない
といった場合に、手っ取り早く工場を
IoTネットワーク化することが
できたりします

特に取得したいデータが多い場合は
LANに直接つなぐよりは
この方法の方が安定して通信できる
ことが多いです

 

IE手法による改善とIoT工場化を同時で進める意味とは?

改善を進める上では
『3.データを分析する』
『4.データを活かす』
『5.データを見せる』
が重要ですが
それらはデータがあってはじめて
できることです

なので今回は『1.データを上げる』を
中心に説明いたしました

しかし
どのようなデータを上げるかは
どのような改善すべきか?
そのためには
どのようなデータを取得して
どのように分析すべきか?
が重要になります

つまり、IE手法による改善アプローチ
が重要となるのです!

 
分析をするにはデータが必要ですし
どのようなデータを取得するかの
選定にもIE手法による分析が必要

となると、これらは同時で進めていく
必要があるということですね♪

 

 

それでは今日はここまで
今後とも宜しくお付き合いください☆

長文・乱文を最後まで読んでくださり
いつもありがとうございます♪

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