2021 Fiscal Year Research-status Report
Low cost failure detection / prediction system using radio signal for factory equipments
| Project/Area Number |
19KK0257
|
|---|
| Research Institution | Kindai University |
|---|
Principal Investigator |
松崎 隆哲 近畿大学, 産業理工学部, 准教授 (20363385)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 繁巳 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (10724388)
峯 恒憲 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30243851)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
|
| Keywords | 故障検出・予測システム / 振動センシング / 不具合推定システム ３．研究課題名 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，利用環境に依存せず，産業用機器に後付け可能な機器故障検出・予測システムを実現することである．特に，産業用機器の動作に関する深い知識を持たない人が低コストなセンサを後付けするだけで機器の故障を検出・予測できるシステムが実現できないか？という問いに答えるべく，Wi-Fi通信を用いた振動センシング技術および作業日報から故障の兆候の検出や将来的な故障の予測を行う故障検出・予測システムについて研究を行っている．
令和3年度の研究計画では，新型コロナウイルス感染症拡大に伴い，現地（マレーシア，UTM KL/MJIIT）への渡航の目処が立たないことと，国際共同研究先でも活動制限令によって研究活動が十分にできない恐れがあることから，主に次の項目：(1)「Wi-Fi通信を用いた振動センシング手法の検討」と(2)「日報による作業状況の推定実験」に関して日本国内で研究を行った．
課題(1)については，Wi-Fi通信を用いてボール盤やフライス盤の動作時の振動と思われるデータを得ることができたが，工作機械の動作状況の推定までは至らなかった．また，Wi-Fi通信からCSI (Channel State Information) を取り出す新たな手法についても取り組んだ．
課題(2)については，センシングデータと日報データの関連性について検討を行うため，工作機械の作業者の記録と実験データを集めることで，今後センシングデータから工作機械の動作状況が推定できるようになった場合の準備を行った．また，様々な形式の日報データに対応できるよう，各種データからの表現抽出について取り組んだ．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
令和3年度も，新型コロナウイルス感染症の影響で，海外の共同研究先（マレーシア，マレーシア工科大学（UTM KL/MJIIT））に渡航して，現地の実証評価環境の確認及び実証評価を行うことができなかった．マレーシア国内も活動制限令が継続して発令されていたことから，共同研究先での実証実験も行うことができなかった．
一方，Wi-Fiを用いた振動センシング基盤技術についての検討や日報からの不具合表現抽出の現地データを必要としない箇所については，日本国内で研究を進めることができ，Wi-Fi通信を用いて工作機械の動作時の振動をセンシングできる目処が立ちつつある．
しかしながら，当初の研究目的である「日本国内と異なるマレーシアの環境下で評価」で必要となる，マレーシアでの振動センシング基盤技術の事前評価が行えていないことから，全体としては当初の計画よりも遅れていると判断している．
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後も新型コロナウイルス感染症に関して状況の大幅な改善の目処は立たず，マレーシアへの渡航には制限が生じると判断をしている．そのため，日本国内で機器故障検出・予測システムの研究を進めて，コロナ禍の状況が改善して渡航できるようになった場合，マレーシア工科大学の工場(UTM PrecisionLab)を利用した実証評価に取り組むことにする．日本国内でも，大学内設備を主に利用して，Wi-Fiを用いた振動センシング手法の検討と日報による作業状況の推定実験を行うことにする．
日本国内では，ボール盤やフライス盤を用いた金属加工時に，Wi-Fiセンシングを用いることで得られたCSIデータから作業者の識別が可能であるという予備実験をもとにして，作業者の識別や熟練度を推定する手法を検討する．特に，未熟練者の作業は刃先の当て方などが滑らかではなく，工作機械を用いた加工に異常状態を生じていると考え，金属加工の状況をセンシングする技術をもとにして，産業機械の異常検出技術について検討する．加えて，作業者の識別に関する実験を行う際に，簡易的な日報データを作成することで，工作機械取り扱いの熟練度，CSIデータ，日報記録の関連付けについての実験を行う．
|
| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の影響で，海外の共同研究先への渡航および現地での実証評価が令和3年度も行えなかったため，渡航費としての旅費支出がないことと実証評価の結果を踏まえた測定器などの物品購入も行っていない．そのため，令和3年度の支出についても，大幅に少なくなり，次年度に繰り越すことになった．
今後，コロナ禍の状況が改善して渡航できるようになった場合の旅費や現地大学や日本での実証評価を元にして，測定器などの物品購入を行う予定である．
|
