生産現場のロボット化と自動化を支援するウェブマガジン

2020.04.13

電源さえあればどこでもロボット、5G環境のスマート工場

第5世代移動通信規格(5G)技術を用いて、敷地内や建物内でネットワークを構築するローカル5G。これを工場に導入し、産業用ロボットを動かしたらどうなる? どんな影響があるのか? そんな実証実験を九州工業大学などが共同で実施した。今後日本は、世界で初めて「人口減少」と「長寿命化」を同時に迎える。実験を統括した九州工業大学大学院の西田健准教授は「高付加価値の労働に労働力を集中させるには低付加価値の労働こそ5Gで自動化すべき」と語る。

ケーブルの束消える

実験に使った5Gにつなげたロボット

 実証実験は昨年、北九州市八幡西区のデンソー九州(北九州市八幡西区、浅野幸男社長)北九州工場で行われた。
 北九州工場は1993年、当時の日本電装北九州製作所としてカーエアコンの製造工場としてスタートし、2006年12月からは新たにディーゼル燃料噴射機器部品を生産する。カーエアコンは国内に、ディーゼル燃料噴射機器部品は海外に出荷している。

 西田准教授は工場内に産業用ロボットを持ち込み、ベルトコンベヤーを流れる部品を教示作業(ティーチング)レスでピッキング作業をさせた。
 ロボットに動作を指示し、ロボットからのセンサー情報を受ける高性能コントローラーパソコン(PC①)からの情報と、ロボットの手元を計測する3次元計測センサーからのデータやピッキング対象物の位置情報を受ける高性能コントローラー(PC②)からの情報が、それぞれ5G通信用端末を通じて、ワイヤレスでメインPCに送られる。つまり、電源さえあれば工場のどこにでもロボットを置いて作業させられる仕組みだ。
 デンソー九州の規則上、実験では床に置く装置はボルトで固定する必要があったが、実際にはボルトで固定する必要はなく、1人で軽々とロボットを移動させられる。

 5Gのネットワークがあれば、作業手順さえ事前にティーチングしておけば工場の生産ラインのどの作業でも協働ロボットが代行できる。ラインで働く作業者が急病で欠勤し、体調がすぐれず早退しても、その場でのティーチング作業なしでロボットが代わりに作業できる仕組みだ。

ロボットシステムの上部に設置したセンサー

 5Gのネットワークがなければこうはいかない。
 ロボットの動作を計画し、動作を指示するPC①と、ロボットの手元を計測する3次元計測センサーからのデータやワーク情報を受けるPC②から、それぞれメインPCに向けて、形状の違う数多くのケーブルが床を這う事になる。
 
 多くのケーブルがつながった協働ロボットを移動させるのは現実的ではないし、ましてやケーブルだらけのロボットと人とが協働作業するのは危険だ。「高速大容量」「多数同時接続」「低遅延」の5Gの特徴がここで生きる。

TOP