ダイキン工業／日立製作所ろう付け技能訓練支援システム

悩ましい技能伝承問題をデジタル化技術で解決、ダイキンが人材育成に活用（2/2 ページ）

公開 2017年09月29日 09時00分

更新 2018年05月09日 17時46分

著者

八木沢篤

[TechFactory]

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空調機器開発に欠かせない技能の取得に役立つシステム、その特長とは？

　エアコンをはじめとする空調機器の製造で肝となる配管のろう付け作業は、品質を左右する重要な工程であり、高い技能が求められる。ろう付けとは、部材を接合するための手法で、接合する部材よりも融点の低い合金（ろう材）をトーチで加熱して溶かし、部材の隙間に流し込んで接合する。トーチで加熱し過ぎると母材側の配管に穴が開いてしまうこともあり、作業ミスによる損失は非常に大きいという。そのため、今回のシステムでは対象を最も重要性の高いろう付けに定めて開発を行った。

ろう付け作業の概要（出典：日立製作所森田氏の発表スライドより）

　開発には、日立が2016年7月に発表したダイセルとの協創プロジェクト（現場作業員の逸脱動作や設備不具合の予兆を検出する画像解析システムの開発）で培った経験が大いに生かされており、Man（人）、Machine（設備）、Material（材料）の3つの「M」（3Mデータ）をベースとしたセンシング技術と画像解析技術を応用した。今回、ダイキン工業が洗い出したろう付け作業の評価項目（18項目）に対し、日立がそれらをセンシングするための方法を提案。ろう付け現象と技能プロセスの関連性をデジタル化技術で解明し、さらに評価技術などを検討することで、最終的にろう付け技能訓練支援システムの方向性（現場への適用見通し）を確立した。

ろう付け現象と技能プロセスの関連性をデジタル化技術を用い解明（出典：日立製作所森田氏の発表スライドより）

　ろう付け技能訓練支援システムでは、作業プロセスの動画とデジタル化データを連続的に表示して熟練技術者と訓練者の動きを比較し、作業の違いを定量的に評価、解析できる。センシングには、作業者の視線を記録する視線カメラ、ろう付け現象を計測するCCDカメラとサーモカメラ、作業動作を計測する「Kinectセンサー」と慣性センサーが用いられる。なお、将来のグローバル生産拠点への展開も考え、「ハードウェアは海外での調達も視野に、容易に入手できる市販品のセンサーやカメラで構成し、（ハードウェアの）導入コストを数百万円程度になるよう極力抑えている」（ダイキン工業）という。

ろう付け作業の評価に必要な18項目のデータを個別表示、比較できる（出典：日立製作所森田氏の発表スライドより）

　まず、センサーおよびカメラで、熟練技術者の手の動き、トーチの角度／角速度、ろう材と母材の供給角度／距離／角速度などの動作や、母材の温度変化を時系列で収集、デジタル化し、標準動作モデルを構築する。これと同様に訓練者の動作も計測して熟練技術者の標準動作モデルと統計的に比較。これにより定量的な評価が可能となり、訓練者の技能向上および熟練者による的確な技能伝承（指導）を支援することができる。

　今後両社は、今回の取り組みの成果をベースにろう付けプロセスの統一基準を定め、これをグローバル生産拠点に展開するとともに、監視制御システムや生産設備の情報と統合／解析することで、さらなる品質改善や生産性向上、人材育成に役立てていく方針だという。