生産技術部

コンピュータ支援システムによる設計・解析をはじめ、生産性の向上を目指した自動化技術、製品品質の向上のための測定・評価技術に関する研究を行っています。また、生産現場へのIoT技術導入に関する研究会を行っています。

設計・解析技術

コンピュータ支援システムによる機械要素設計、製品の構造解析、気体・液体の流体解析、金属成形のシミュレーション解析などに関する研究と支援を行っています。

自動化技術

マイコン等を用いたIoT技術（センシング技術、制御技術、インターフェース技術、通信技術など）による自動化・省力化に関する研究と支援を行っています。

測定・評価技術

製品の信頼性や品質向上のために高精密計測・測定技術などに関する研究と支援を行っています。

また、製品の設計検討やデザイン検証のための試作やリバースエンジニアリングなどの支援を行っています。

研究・支援事例

CAE 解析による構造設計の最適化に関する研究 （R1-R2）

企業の製品に近いモデルである貯水タンクのCAE解析に寸法最適化手法を適用した結果、設計変数の全49通りの組み合わせの中から、制約条件σeq(相当応力)未満を満足し、目的関数𝛿(𝑥)(タンク側面の変形量)が最小となる最適構造を得ることができました。

CAE解析による構造設計の最適化に関する研究（第１報） (1032KB)

CAE解析による構造設計の最適化に関する研究（第２報） (7504KB)

CAE解析システムによる事例

製品の強度や変形、伝熱などをコンピュータ解析できます。

下の画像は、構造解析や流体解析を行った事例です。

 画像解析を利用した生産現場の状態監視技術に関する研究（R1-R3）

生産現場における確認・監視作業に画像解析技術を適用することで、製造工程の状況の把握や管理を自動化する技術の開発に取り組みました。

【主な成果】

・ARマーカーを基準に切り取った工程画像を解析し、作業工程の違いを自動判定する技術を開発

・深層学習モデルを適用することで、未知の製品形状の分類精度(汎化性能)を向上

・近距離無線通信などIoT技術と連携させることでデータ収集・蓄積・可視化を自動化したシステムを開発

画像解析を利用した生産現場の状態監視技術に関する研究（第１報） (1795KB)

画像解析を利用した生産現場の状態監視技術に関する研究（第２報） (14251KB)

画像解析を利用した生産現場の状態監視技術に関する研究（第３報） (1201KB)

機械学習による加工状態モニタリングに関する研究（R4-R5）

生産現場における工作機械のIoT化・知能化を目指して、生産設備に高感度センサ（Acoustic Emission）を付加し得られた時系列データを基に、機械学習や深層学習などの手法を用いて統合的に分析することで、設備の異常検知や状態の予測を行う解析技術について研究・開発に取り組みました。

機械学習による加工状態モニタリングに関する研究（第１報） (4765KB)
機械学習による加工状態モニタリングに関する研究（第２報）(2640KB)

清酒製造工程における生産設備の遠隔監視制御に関する研究（R3-R5）

清酒製造において、酒造りのデジタル化による効率的な管理の仕組みの導入を目的に、IoT技術により清酒製造工程の情報共有と生産管理の効率化および異常時の対応を行うため、生産現場の既存設備にエッジデバイスを付加し、LANを利用した生産設備の監視制御システムの研究開発に取り組みました。

清酒製造工程における生産設備の遠隔監視制御に関する研究（第１報） (536KB)
清酒製造工程における生産設備の遠隔監視制御に関する研究（第２報） (5051KB)
清酒製造工程における生産設備の遠隔監視制御に関する研究（第３報） (906KB)

IoT技術研究会

本研究会では、IoT技術（各種センサ、マイコン、ネットワークなど）を活用して、生産現場における温度・湿度管理や設備の状態把握など様々なデータを収集し可視化するためのシステム開発方法を座学・実習を通して解説し、生産現場へのIoT技術導入を支援します。

三次元造形装置（３Ｄプリンタ）による試作

製品の設計段階における動作確認や機能検証、原型の作製、デザイン検証などのために、三次元ＣＡＤデータからモデルを試作し支援します。

リバースエンジニアリング技術による金型複製

図面データがない自由曲面形状の金型などを精密三次元測定機で測定して三次元データを取得し、ＣＡＭで利用可能なデータに変換することで金型の複製などを支援します。

電波測定装置（ハンドヘルドスペクトラムアナライザ）による生産現場の電波環境調査

持ち運び型のスペクトラムアナライザを用いて生産現場の電波環境（周波数毎の電波強度とその時間変化）を調べることで、生産現場のIoT化における無線通信用IoT機器導入・運用を支援します。

主な設備の紹介（動画）

動画内容

• 真円度測定機           （0:08～0:23）
• 精密三次元測定機    （0:24～0:50）
• 三次元造形装置        （0:51～1:35）
• 高速度カメラ             （1:36～2:11）
• 精密表面粗さ測定器  （2:12～2:32）
• 三次元デジタイザー   （2:33～2:59）