Low cost failure detection / prediction system using radio signal for factory equipments
| Project/Area Number |
19KK0257
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 60:Information science, computer engineering, and related fields
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
松崎 隆哲 近畿大学, 産業理工学部, 准教授 (20363385)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 繁巳 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10724388)
峯 恒憲 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30243851)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
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| 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 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，市販のWiFi機器を観測対象となる機器の近くに配置して通信するだけで産業用機器の振動をセンシングし，機器の故障及びその予兆を検出する手法を提案する．
1) WiFi通信を用いた振動センシング
2) 複数の振動状態の分離
3) 表記揺れに対応した日報からの不具合表現抽出
4) 振動センシング結果の解釈
という4つの課題に挑戦し，提案手法を用いた故障検出・予測システムを実現するとともに，日本国内と異なるマレーシアの環境下でシステムを評価することで，提案手法が利用する環境を選ばず有効であることを明らかにする．
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| 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，WiFi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2年度の研究計画では，主に次の3項目：(1)「WiFi通信を用いた振動センシング」，(2)「WiFi通信などを用いた非接触方式での温度測定」，(3)「日報に必要な異常時コメントの検討」の実施を計画していたが，新型コロナウイルス感染症拡大に伴って課題(1)，(3)の一部の実施にとどまった．特に，海外の共同研究先への渡航ができなかったことで，現地での事前実証評価ができず，今後の実証評価を行うための調整がついていないことが課題となっている．
具体的には，1台の機器振動をセンシングする基盤技術について取り組み，ボール盤やフライス盤の動作時に生じる振動を検出できることを確認したが，機械が正常動作をしている場合と異常動作をしている場合の違いを検出することまでは至らなかった．日報データについては，海外の共同研究先が担当している現地工場との連携と調整の目処が今後も立たないことから，日本国内でセンシング検出実験を行う際の日報データ収集法について検討をおこなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルス感染症拡大に伴い，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，当初計画で予定していた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．
加えて，マレーシア国内に活動制限令が発令され，共同研究先では実験を一切できなかったことで，共同研究先が担当を予定していたテーマについて研究が進まなかった．
しかしながら，日本国内において，WiFi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研究を進めることができ，当初計画では翌年度以降の内容を事前に検討することができた．
これらの結果，研究の進捗状況としては遅れている箇所と進んでいる箇所があるが，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」で必要と考えている振動センシング基盤技術のマレーシアで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やや遅れていると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度も新型コロナウイルス感染症が収束する気配がないことから，マレーシアへの渡航は厳しいと判断して，日本国内で機器故障検出・予測システムの研究を進めて，共同研究先には日本で構築したシステムを用いて事前実証評価を行ってもらう．
日本国内では，1台の機器振動をセンシングする基盤技術を利用した工作機械の動作状況を推定する手法を用いて，工作機械が正常に動作している場合と刃先の当て方などで切削不良が生じている場合の状態識別を行うシステムの構築を行い，共同研究先で評価をしてもらう．複数台の機器を利用した工作機械の振動センシング技術についても日本国内で研究を行い，今後状況が改善して渡航できるようになった後に，現地に渡航してマレーシア工科大学の工場(UTM Precision Lab)を利用した実証評価に取り組む．
センシングデータと日報データの関連性についての研究では，日本において，WiFiセンシング実験を実施する際に日報を残すことで，日報による作業状況の推定実験を行う．
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
