デジタルマニュファクチャリングに関する研究（平成18年度研究概要）
１．研究の概要
本研究では、平成18～19年度の2ヵ年で、生産システムをより早く構築するための分散型ネットワークによるシミュレーション技術やその利用の高度化、および、工作機械を対象に周辺情報も含むインプロセス監視に基づく生産システムの安全・高利便性運用支援技術の研究を実施しています。それぞれの研究実施内容は次の通りです。
シミュレーション技術やその利用の高度化の研究
本研究では、工程実装段階で実際の機器やそのエミュレータなどをシミュレーションに活用する設備シミュレーション技術の研究を実施しています。本年度は、運用段階で必要となる管理アプリケーションとシミュレーションとの結合による、生産システムをより早く構築するための技術開発を実施しました。
図１ シミュレーション技術とその利用の高度化の研究
安全・高利便性運用支援技術の研究
本研究では、図2に示すように、ワーク形状をインプロセス計測し、前身研究で実用化した監視技術と連携した工作機械内衝突防止システムを開発しています。
従来の衝突防止は、(1)CAD/CAM 、(2)シミュレーション、(3)切削負荷電流監視などの方式がありますが、(1)(2)は、想定モデルに基づく処理ため、段取り間違いなどに起因する衝突回避が困難、(3)は、高容量スピンドルなどでは、検知が困難などの課題があります。
そこで本研究では、これらの方式とは異なり、稼動中にワーク形状などを計測し、NC装置と連携して、衝突予測を行う方式を考案しました。また、本方式は、従来型NC装置でも適用可能なため工場内に未だ数多く在る旧型工作機械にも適用可能です。
平成18年度は、本工作機械内衝突防止システムの仕様作成、および要素技術の一部の試作を実施しました。
図２ 生産システムの安全・高利便性運用支援技術の研究
２．予想される事業実施効果
シミュレーション技術やその利用の高度化の研究
本研究の効果として、産業界では生産システムの構築時間短縮が至上命題であり、開発した事前評価技術はその解決策の一つであると考えています。また、本技術は、標準化技術ORiNやHLAを応用し開発しており、汎用性が高いシステムを提案している特徴があります。本技術は、数社が実際の導入の検討中で、海外からの問い合わせも増えています。また、開発した技術は、産業界等との共同研究（製造科学技術センター主催のIMSアイデアファクトリー、幣所主催の基盤的生産技術研究会等）において、導入を含めた検討を実施しています。(6社、6大学参加)
安全・高利便性運用支援技術の研究
本研究では、開発途上の工作機械内衝突防止システムは開発途上の直接効果は未だ現れてないものの、関連要素技術や応用製品の普及を目指す基盤的生産技術研究会 標準技術活用ビジネス小研究会が、本年度39回開催され、延べ391名の参加があり活発化しました。また、本成果に基づく製品、および関連製品計9種類（提供6社）を、JIMTOF2006に出展して約500名のブース来場があり、さらに、成果を教材にした実習型セミナーを2回、講演会を4回開催し、販売促進・広報活動が軌道に乗りつつあります。その具体的効果として、本成果に基づく製品を取り扱う販社では、具体的な商談が進められております。
３．本事業により作成した印刷物等
論文発表など
| No | 論文名 | 発表者名 | 発表先 | 年月日 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | (公共ウェブサイト掲載) | 三次元モデルによる状態監視表示技術 | 木村利明 | 特許庁ホームページ 標準技術集 | H18.5.12 |
| 2 | （査読論文） | Distributed Simulation Environment To Evaluate Manufcturing Systems Along Engineering Processes | 日比野浩典他2名 | INCOM2006(IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing) | H18.5.19 |
| 3 | (雑誌掲載) | ORiNによる異メーカ・異機種・異世代機器の相互接続とMESとの連携 | 木村利明 | 工業技術社 月刊「計装」2006年6月号 | H18.6 |
| 4 | （査読論文） | Manufacturing cell simulation environment synchronising real equipment and virtual factory model | 日比野浩典他2名 | International Symposium on Scheduling 2006 | H18.7.19 |
| 5 | （査読論文） | Efficient manufacturing system implementation based on combination between real and virtual factory | 日比野浩典他2名 | International Journal of Production Research | H18.9.15 |
| 6 | （査読論文） | Development of an information-interoperable enrironment based on open technologies for lean production systems | 木村利明 手塚博久 神田雄一 |
IFIP 5.7 Advances in Production Management Systems 2006 | H18.9.18 |
| 7 | （特許出願） | 遠隔監視拡張システム及びユーザ端末（特願2006-281507） | 木村利明 | 特許庁 | H18.10.16 |
| 8 | （新聞掲載） | 工作機械のネットワーク化 | 日比野浩典 木村利明 |
日刊工業新聞、2006年11月1日朝刊 | H18.11.1 |
| 9 | （雑誌論文） | IMSアイデアファクトリ：「生産現場で利用する３次元設備シミュレーション」 | 日比野浩典 | IMS Vol.17 No.4 2006 通巻60号 | H18.11 |
| 10 | （査読論文） | 情報システム構築のための標準化技術の取り組み | 大寺信行 榊原聡 木村利明 |
システム制御情報学会，学会誌 第51巻 第3号 Vol.51, No.3, pp.136-141, 2007 | H19.3 |
口頭発表など
| No | 論文名 | 発表者名 | 発表先 | 年月日 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | (口頭発表） | Distributed Simulation Environment To Evaluate Manufcturing Systems Along Engineering Processes | 日比野浩典他2名 | INCOM2006(IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing) | H18.5.19 |
| 2 | (講演会） | 生産システム実装の効率化に関する研究 | 日比野浩典 | 精密工学会 生産経営知識学専門委員会 | H18.5.31 |
| 3 | (講演会） | FA用ミドルウェアORiNと分散シミュレーションへの応用 | 日比野浩典他1名 | システム制御情報学会 CFA研究分科会 | H18.6.14 |
| 4 | (口頭発表） | 三次元設備シミュレーションによる生産システム実装の効率化 | 日比野浩典他1名 | (社)日本機械学会 生産システム部門講演会2006 | H18.6.24 |
| 5 | (口頭発表） | ポータルコラボレーション型O&Mサポートシステムの研究（第1報）3-D表示遠隔監視システムと連携したドキュメント管理システム | 木村利明，神田雄一 | (社)日本機械学会 生産システム部門講演会2006 | H18.6.24 |
| 6 | (口頭発表） | Manufacturing cell simulation environment synchronising real equipment and virtual factory model | 日比野浩典他2名 | International Symposium on Scheduling 2006 | H18.7.19 |
| 7 | (講演会） | 標準技術活用で工場内まるごと稼動管理 | 木村利明 | 日本ユニシス・エクセリューションズ(株) 知識活用による加工現場の生産性向上セミナー | H18.7.25 |
| 8 | (講演会） | ORiN協議会技術委員会ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ部会と基盤的生産技術研究会との連携活動紹介 | 木村利明 | ORiN協議会 2006ORiNミーティング | H18.8.31 |
| 9 | (口頭発表） | Development of an information-interoperable enrironment based on open technologies for lean production systems | 木村利明，手塚博久，神田雄一 | IFIP 5.7 Advances in Production Management Systems 2006 | H18.9.18 |
| 10 | (口頭発表） | 生産システムにおける製造実行と機器制御との密な情報統合（第5報)従来型NC装置における監視のためのNCプログラム作成手法 | 岡部信孝，木村利明，神田雄一 | (社)精密工学会 2006年度秋季大会 | H18.9.21 |
| 11 | (口頭発表） | マルチメディアコラボレーションによるリモートメンテナンスシステムの構築（第1報）3-D表示遠隔監視システムと連携したドキュメント管理システム | 井上貴博，木村利明，神田雄一 | (社)精密工学会 2006年度秋季大会 | H18.9.21 |
| 12 | (口頭発表） | 三次元設備シミュレーションを利用する設備制御プログラムの事前評価手法の研究 | 日比野浩典他1名 | スケジューリングシンポジューム２００６ | H18.10.21 |
| 13 | (展示会） | 工場内の全ての機器接続とMES連携 | 木村利明（機械振興協会とORiN協議会との共同出展） | 第23回 日本国際工作機械見本市（東京ビッグサイト，西１ホール W1073ブース） | H18.11.1～11.8 |
| 14 | (展示会） | 三次元設備シミュレーションの研究開発 | 日比野浩典 | 第23回 日本国際工作機械見本市（東京ビッグサイト） | H18.11.1～11.8 |
| 15 | (展示会予稿集） | 生産システム革新への新しい取り組み | 五嶋裕之、日比野浩典 | 「工作機械関連のニューテクノロジー」ポスター展 研究概要集、74-75 | H18.11.1 |
| 16 | （セミナー） | HLAの産業分野への応用研究 | 日比野浩典 | （株）リアルビズ社主催セミナー 基調講演 | H18.11.14 |
| 17 | (口頭発表） | オープンネットワーク標準インタフェースORiNの最新動向 | 大寺信行 榊原聡 木村利明 水川真 |
第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 | H18.12.15 |
| 18 | (口頭発表） | 工作機械向けORiNアプリケーションシステム（第1報）異メーカ・異世代工作機械へのORiNの適用法 | 下谷幸久 木村利明 神田雄一 |
第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 | H18.12.15 |
| 19 | (口頭発表） | 工作機械向けORiNアプリケーションシステム（第2報）ネットワークインタフェース未搭載工作機械の稼動管理のためのNCプログラム作成手法 | 木村利明 手塚博久 神田雄一 |
第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 | H18.12.15 |
| 20 | (口頭発表） | 監視情報と連携したドキュメント管理システム | 木村利明 宮部昇一 神田雄一 |
第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 | H18.12.15 |
| 21 | (口頭発表） | 分散シミュレーションのプラットフォームとしてのORiN2:時刻付き黒板モデルの提案 | 犬飼利宏 日比野浩典 |
第7回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 | H18.12.15 |
| 22 | (セミナー(1)） | 標準技術を活用した異メーカ・異世代・異機種機器の接続とMES化 | 木村利明 | 基盤的生産技術研究会 標準技術活用ビジネス小研究会 標準技術の工作機械適用実習セミナー | H19.1.19 |
| 23 | (セミナー(2)） | 標準技術ORiNへの工作機械接続手法の解説 | 木村利明 | 基盤的生産技術研究会 標準技術活用ビジネス小研究会 標準技術の工作機械適用実習セミナー | H19.1.19 |
| 24 | (講演会） | Efficient manufacturing system implementation using ORiN- Development of 3D facility simulation environment - | 日比野浩典 | DENSO EUROPE主催講演会，ORiN Road Show | H19.1.30 |
| 25 | (講演会） | Information-Interoperable Environment (IIE) between Device-level and MES-level based on standard technologies | 木村利明 | DENSO EUROPE主催講演会，ORiN Road Show | H19.1.30 |
| 26 | (講演会） | 標準技術で製造現場にIT活用を図ろう！ ～利益の確保・売上げ増大のために～ | 木村利明 | 機械振興協会 経済研究所主催 第369回 STEP研究会 | H19.2.22 |
| 27 | (口頭発表） | ポータルコラボレーション型Ｏ＆Ｍサポートシステムの研究（第2報）ドキュメント管理システムにおける手書きドキュメントの管理手法 | 井上貴博 神田雄一 木村利明 |
（社）日本機械学会 関東支部 第13期 講演会 |
H19.3.17 |
| 28 | (口頭発表） | マルチメディアコラボレーションによるリモートメンテナンスシステムの構築（第2報）生産管理・稼動監視情報連動型ドキュメント管理 | 木村利明 神田雄一 |
(社)精密工学会 2007年度春季大会 | H19.3.21 |
| 29 | (セミナー(3)） | 標準技術ORiNの概要と工作機械適用 | 木村利明 | （社）日本機械学会 製品製造現場における中核人材育成事業 実証講座 | H19.3.27 |
| 30 | (セミナー(4)） | 標準技術ORiNによるNC工作機械の稼動監実習 | 木村利明 | （社）日本機械学会 製品製造現場における中核人材育成事業 実証講座 | H19.3.27 |
