地域共有型ローカル5Gが産業変革を加速
〜汎用性の高いAI「音響診断」「画像解析」が技術・技能伝承の鍵〜

愛媛県には素晴らしい技術を持った「ものづくり企業」が数多くありますが、少子高齢化による労働力不足や地域経済の停滞といった将来的な課題を抱えています。そこで、こうした課題に対しても、日進月歩で進化するデジタル技術を有効に活用していこうと県をあげてさまざまな施策を進めています。

この戦略局を起点に、行政や暮らしに関するさまざまな分野でのDXが展開されていきます。産業分野においては、最終的に「産業のDXを担う人材・企業づくり」を行ない「育成した人材・企業を基盤に県内産業を活性化し、さらに県外の企業を誘致する」という大きな目標があります。そこで「産業のDXを牽引するフラッグシップモデルを作ろう」と考えたわけです。

実証実験を計画するも、ローカル5G導入のコストをどうするか──高額の予算を工面するのに苦労しました。そんな中、富士通さんから総務省が募集していた「地域におけるローカル5G等導入計画策定支援」への応募をご提案頂いたんです。

実証計画を進められたことも良かったですし、同時に、我々のビジョンを富士通さんと共有でき、信頼関係が構築されたことも良かったと思います。

デジタル化やネットワーク化は企業成長に不可欠だと思います。ただ、中小企業は大企業に比べて資金面でのネックがある。そのため優れた技術力を保持しながらも、デジタル化・ネットワーク化が立ち遅れています。また、中小企業の多くが「熟練技術者の技術・技能を順調に伝承しきれていない」という問題を抱えています。ものづくりを支えてきた熟練技術者が高齢化し、本来ならば次の世代に技術・技能を伝えてほしい。ところが、さまざまな要因から属人化されているケースが多く、伝承がうまくいっていない。これでは将来的な商品の生産性と品質の低下が懸念されます。

今回、ユーザー企業として実証に参画したツウテック株式会社さん、株式会社ユタカさんは、世界基準の技術力を保持し、半導体製造装置や液晶装置、食品機械、医療機器、さらに航空宇宙関連など、さまざまな分野の金属部品加工を行なっています。加工部品の製作では、金属の「穴あけ」や「中ぐり」工程においてマシニングセンタという精密加工機械を使いますが、ここで作業者の経験や技術の差が大きく出ます。通常、加工順番、工具の選定などは製品ごとに異なるのですが、加工の順番が悪いだけでも、部品にびびり振動（異常振動）が発生して、出来上がった品質にムラができます。特に今回参画する2社が依頼を受ける加工品は、多品種小ロット生産の特殊パーツがほとんどで、極めて複雑な作業を要求されます。その際、非常に細いドリルやエンドミル（部品となる材料を穴、溝、平面など多彩な形状に切削加工する工具）などの切削工具を使うのですが、作業が精密であるがゆえ、扱いが悪いとドリルが折れてしまう。折れると当然、製品は作り直しになりますし、それまで費やした時間も無駄になります。

検品作業は、非熟練者では判断し難い不良があった場合に、都度、熟練者を呼んで判断してもらっていると伺っております。今回、提案させていただいたソリューションは、AIの画像解析によってバラツキなく不良品を見つけ出すことが可能です。更に検品の画像や映像を遠隔地の熟練者に送り、最終判断を仰ぐことも出来ます。誰でも安定した検品作業を行なうことが出来て、これまで以上の作業の効率化と生産性の向上が期待できます。

課題実証での音響診断については、2社で工場内の環境も異なるため、「どういった音が異常信号なのか」といったすり合わせは念入りに行ないました。また精密金属加工は多品種小ロット生産ということもあり、使う工作機械も工具も多いです。今後は様々な機械や工具で安定した検知が行えるように調整していく必要があります。さらに現場からは、実運用を想定した場合、AIで検知した情報を逐一「管理者→現場作業者」という手順を踏まずに、作業現場で直に判断・改善したいという要望も上がっています。例えば異常の段階をレベル分けして発信し、「即その場で対応する場合や、管理者へ確認する場合など現場作業者に判断しやすい仕組みにする」など、利便性を高めていきたいと考えています。

今回の「ローカル5Gを活用した地域シェア型スマート工場」のプロジェクトで得たノウハウは、今後、県内の他の企業にも横展開していきたいと考えています。その意味でも、汎用性の高いソリューションがひとつの鍵になっていくと思います。

そうですね。汎用性の高いソリューションを提供していくことは、非常に大切なポイントだと、改めて感じています。例えば今回の実証では採用しませんでしたが、AIを使った異常検知は、音響に加えて振動センサーを併用することも可能です。製造現場によっては、さまざまな音があふれている環境も想定されます。そうした場合に、振動データを加えることでより精度の高い検知が期待できます。また、こうしたソリューションの汎用性に加えて、今後は、企業連携モデルやシェアードモデルを構築するなど、低コスト化のための体制づくりについても、一緒に考えさせていただければと思います。

今回は精密金属加工の2社が参画しましたが、さらに汎用性を高くしていただいて、コストのハードルを低く抑えられれば、他の業種においても十分に効果を上げられると考えています。今後とも、富士通さんの継続的なパートナーシップに期待しています。

今回のプロジェクトの成功で、熟練技術者に依存していた体制が緩和して、ものづくりを行なう中小企業の生産性が向上できると期待しています。同時に、スマート工場は生産性や品質の向上だけでなく、働き方改革にも大きく貢献すると思います。例えば作業の効率化によって、これまで製品の品質管理やデータ整理などの業務を行っていた人材を設計や開発などの最前線の部門へ移すことができるようになる。「働きがいのある環境作り」は、確実に地域の活性化につながりますし、こうした相乗効果が期待できるのもDX化の狙いです。そのためのモデルケースをここ愛媛県で成功させて、発信していきたいと思います。