近年の生産現場では、多品種少量生産の増加、定職率の低下による新人作業者の増加等、生産性や製品品質の低下に直結するバラツキ要因が増加している。バラツキ要因の特定には長期間の作業時間データが必要だが、現在はワークサンプリング法と呼ばれるサンプリング計測手法しかなく、リアルタイムに継続的に情報を収集できない。...

近年、国内半導体業界は競争激化や半導体不足によるサプライチェーンの混乱に直面し、古いプロセスのASICの生産終了が進む中、我々は、顧客への商品供給維持のためにASIC生産終了時の対応に苦慮している。一般的な対応策としては、一括購入（ラストバイ）か、再設計（リメイク）が考えられるが、リメイクでは、...

医療や健康管理をはじめ様々な分野で、関連サービスの普及に伴い、バイタルセンシングへの需要が高まっている。その一つであるミリ波レーダは、非接触で複数人のバイタルサインを同時計測できる手段として有望視されている。ミリ波レーダでの複数物標の検出は、空間分離された反射波の強度情報に基づいて生成した点群を入力とするクラスタリングによる方法が一般的である。...

設計段階で想定していなかった問題が、試作段階で初めて問題となって発生することがある。その要因の1つに、実機評価で制御／観測困難なバラツキによる影響が挙げられる。バラツキの振れ方によって出力値やその変化特性が一定にならない現象は、ロジックをもとに検証していく“順問題的アプローチ”で真のメカニズムを捉えることができない。...

製品には、様々な使用環境の変動に対して安定して動作するロバストな品質が要求される。電気製品では、急激な電圧・電流の変動などの電気的外乱に対して、動作が不安定になる条件を潰しこむ必要がある。...

ヒトの動きやバイタルサインを計測する人体センシングは、計測デバイスの普及と関連サービスの拡大に伴い我々にとって身近な存在となっている。様々な計測デバイスの中でも、人体と接触せずに非接触でヒトのバイタルサインを精度よく計測できるミリ波レーダが注目されている。...

オムロンではカーボンニュートラル・デジタル化社会の実現に向けて、デバイスとモジュールの提供を通して再生可能エネルギー機器・高速通信機器の普及へ貢献していくことに挑戦し続けている。これらのデバイス性能を実現する為には、高度な商品設計技術と製造工程で品質を作り込む生産技術が重要である。...

カーボンニュートラル・脱炭素社会への取り組みと並行し、労働人口の減少やサテライト工場の推進から、製造業の自動化が加速している。このため、製造現場の電動機器やセーフティー機器、IoT 機器は増加傾向であり、エネルギー消費量増加と装置や制御盤の占有スペース増大が問題となっている。これら問題解決のために電源機器へは、...

近年、日本政府が2050 年までの目標に掲げるカーボンニュートラル社会の実現に向けて、バイオマスプラスチック普及促進が活発化している。既存の石油由来プラスチックからバイオマスプラスチックへの転換では、とりわけ産業界においては、材料特性の実用性とリードタイムの双方において、シームレスな切り替えが主要な課題となる。...

オムロンのファクトリーオートメーション事業では、豊富な商品群と制御アルゴリズムを組み合わせ、顧客の製造現場課題へのソリューションを提供している。これをグローバルで横展開する技術ナレッジ共有システムを構築し開発と運用の連携（DevOps）を通じて小規模な改良を重ねている。...

人手不足の解消や、製品品質の向上は、製造現場における大きな課題であり、その改善の手段として、AI（Artificial Intelligence：人工知能）の適用が進められている。ところが、従来のAI では、適用が困難なケースがある。そのひとつに、AI のアルゴリズムが前提としているデータの分布と、実際の製造現場のデータの乖離がある。...

近年の電力変換機器の高周波化や高電力化に伴い、多層のプリント配線板における絶縁破壊リスクが増大している。リスクに対応するため、高周波域への対応も含めた部分放電発生部位および部分放電開始電圧の予測技術が望まれていた。従来、エナメル線のツイストペアや球電極などの簡易形状には、電界CAE解析と理論から部分放電開始電圧を...

近年は市場ニーズの変化が速く、製品ライフサイクルの短命化が進んでいる。このような市場動向に対応するため、より短い期間での生産設備の立ち上げが必要となる。これまでにオムロンはFA統合開発環境Sysmac Studioにおいて仮想化技術を導入し、3Dシミュレーションによる設備の事前検証を可能にした。...

非接触でヒトやモノの位置などをセンシングする手段としてミリ波レーダが注目されており、車載や交通インフラ、ファクトリーオートメーション（FA）、ヘルスケアなど幅広い領域での活用が期待されている。レーダがターゲットの位置を正しく検出するためには、電波が到来した方位を高い精度で推定することが必要である。...

労働人口の減少、および脱炭素化に向けた生産現場の省エネルギー化が、社会的に大きな課題となっている。それに向けて、モータの回生電力を有効活用する方法が提案されており、サーボドライブのDC給電化が期待されている。一方で、現在主流のAC給電システムと比較し、サーボドライブDC給電システムは、サーボドライブが発生したノイズが...

機構デバイスといった電子部材に使用されているポリエステル系樹脂に、臭素系難燃剤の難燃助剤として広く使用されている三酸化アンチモンは、RoHS（特定有害物質使用制限）候補物質として挙げられている。今回、深層学習技術を活用し、強度を有し且つ薄肉難燃性に適した三酸化アンチモンの代替を探索した。...

高度化する自動車の電子基板に対し、目に見えない部品のはんだ接合部の検査を行うため、我々はこれまでCT方式のX線自動検査装置を提供してきている。しかし、当社の従来技術である連続撮像制御を搭載したVT-X750-V1/V2では、検査対象となる視野への撮像系ステージの移動時に、停止と移動を繰り返していたため、...

近年、安心・安全への社会的関心が高まっており、商品に不具合があった場合のリコール対応に備え、迅速なリコール対象の特定が求められている。対象の特定にあたっては、対象部品に、製造ライン番号や、製造年月日などのトレーサビリティ情報を記録した2Dコードを付与する方法がある。2Dコードを付与する方法の1つにレーザマーキングがある。レーザマーキングは、レーザを照射しながらスキャニングすることでワークに直接印字する方式であるため、...

オムロンのファクトリーオートメーション事業では、顧客における製造現場課題に、グローバルに展開するエンジニアが技術的なソリューションを提供し、効果的な解決策を実現することで、顧客への価値提供の向上を行っている。さらなる加速のため、これまで個々のエンジニアあるいは各担当拠点に留まっていた技術ナレッジをグローバルに共有、活用するシステムを構築した。...

近年、安心・安全への社会的関心が高まり、不具合品を市場に出さない品質向上に加え、不具合発生時に迅速な対象の特定を可能とするため、対象部品や製造を管理するトレーサビリティの重要性が増している。一方で、自動車業界を中心に金属対象物へのトレーサビリティを目的とした印字後の熱・研磨処理、塗装処理といった後工程を...

リレーやスイッチなどの機構デバイスでは、機械的／電気的特性が優れることからポリエステル系高分子の成型品が使用されている。一方で、ポリエステル系高分子の成型品は、熱が加わることで寸法変化が生じるため、成型品寸法の熱的安定化が重要である。本稿では、成型品寸法を制御する因子として、高分子の結晶サイズ粗大化が効果的であることを見出した。...

近年、製造現場における「労働人口の減少」、「熟練者の不足」といった社会的課題は深刻さを増しており、自動化ニーズは高まり続けている。シート製品の製造をしている高機能フィルム業界、製紙業界においても、検査員が目視作業をしている工程があり、作業にかかる工数や工程そのものを削減する取り組みが続けられている。...

近年はIoTの普及に伴い、Factory Automation（FA）領域の製造現場において、センシングデータや制御データを収集して、製品不良の要因を解析する事例が増加している。しかしながら、FA製造現場で収集される制御データは、複数工程が同期制御されるため、ある制御データが別の制御データに連動して...

ディスプレイ用のガラスやフィルムなど、インラインでの透明体厚み検査において、設置時の調整が簡単で、搬送中のばたつきやシワによる傾斜に対しても安定して計測できるセンサが求められる。我々はこれまでに、変位センサの主流であった三角測距方式に代わる、白色共焦点方式...

近年、製造業における労働力不足が顕著となっており、人の作業を人工知能（以下、AI）に置き換えることが推進され、画像検査による異常検知などが利用されるようになってきた^1）。一方で、ねじ締めにおける軸力不足など外観上の違いが乏しく、画像検査の適用が困難な問題もある。...

近年、環境問題への対策として利用が高まっている太陽光発電などに代表される再生可能エネルギーにおいてシステムの高効率化とメンテナンスフリー化が推進されている。高効率化のためにシステムの高電圧化が加速しており、また大電流通電時の発熱における種々の不具合抑制のため、系統連系部に使用されるリレーについても...

近年、製品設計を最適化問題として定義し、数値解析により結果を得る最適化技術が普及しつつある。この技術により設計の効率化が実現でき、電力変換機器においても応用が検討されている。応用できる設計内容は、回路のパラメータ、部品の寸法、部品の配置の3 種類に大別することができる。そして、それぞれに対応した最適化問題が研究されており、これらを組合せて一連の設計プロセスを構築する。しかし、そのまま...

製造業において、人手不足や人件費の高騰により製造の自動化、とりわけロボットの導入が積極的に行われているが、設置スペース、立ち上げ工数、作業の柔軟性などが課題である。特にニーズがあるバラ積みされた部品をピッキングするアプリケーションでは、部品の正確な位置・姿勢を認識するために3D センサが必要不可欠...

近年、生産現場では、制御機器の生み出すデータを活用し、情報処理技術を活かした生産性や歩留りの向上、生産立ち上げ期間の短縮といったニーズが増えてきている。そのニーズは多様化しており、また、情報処理技術は向上し続けることから、現場のニーズに素早く対応し、かつ最新の情報処理技術を用いた...

再生可能エネルギーは、エネルギー安全保障にも寄与できる重要な低炭素エネルギー源である。再生可能エネルギーの普及促進のため、2009 年に余剰電力買取制度が開始された。その後、買取価格は低下している一方で、電気料金は上昇している。そのため、太陽光発電の電気を売らずに貯めておいて、必要な際に使う...

製品の組立工程には、コンテナ内に無造作に積まれた部品を自動機へ供給する作業がある。これはバラ積みピッキングと呼ばれる。近年の製造現場での人手不足や人件費高騰の深刻化を受け、同作業の自動化が求められている。3Dセンサと産業用ロボットを用いてバラ積みピッキングを実現することにより、同一システムで多品種の生産に...

検査システム事業部では、従来からプリント実装基板を3D 計測し、定量化された品質基準に従って検査を行うAOI （Automated Optical Inspection）、3D-CT 方式ではんだの形状の検査を行うAXI （Automated X-ray Inspection）、各工程検査装置からの品質データや生産情報を分析するQ-upNavi、不良を作らない生産作りに貢献するために...

コロナ禍において体温測定とその記録の需要が高まる中、市場には測定した体温をスマートフォンなどに転送できる通信対応体温計が、ほとんど存在していなかった。体温記録需要の急速な高まりに応えるため、通信対応体温計の開発が急務となったが、一般的なBluetooth通信の場合、ハードウェアの...

基板の外観検査において、部品に対するはんだの濡れ検査は最も重要である。しかしながら、はんだは電極やパッド／ランドの形状等により多様な形状を形成し、さらに基板設計や周囲の様々な部品による影や二次反射といった現象により、正しくはんだ形状を計測するのは困難となる。また、正しくはんだ形状を...

近年、日本をはじめとする製造業からサービス業へのシフトが進んだ国において、質が高い労働者の人件費が高騰しており、人手が中心となっていた中品種中量生産現場におけるロボットの自動化ニーズが高まっている。そこで我々は、中品種中量生産の組立前工程で必須となるキッティング工程に着目し、...

When installing robot systems in manufacturing applications, only 20 to 30% of the cost is due to the hardware, while more than 50% of the cost comes from system integration, such as setting up, programming and connecting peripheral devices into a unified system. Given the labor shortages both in Japan...

深層学習の恩恵として、各種データでの既存のタスクの精度が大きく向上したという点以外に、それぞれ隣同士だったはずなのに専門性の強いパイプラインを構築していた結果として生じていた相互参入障壁が大きく緩和された点も特筆するべき点である。例えば、今まで画像認識を専門として研究開発を進めていた...

移動ロボットの自律移動システムは搭載センサによる環境認識と地図構築、その地図上での自己位置認識に基づく経路計画によって構成される。静的な環境においては事前に地図構築を行い、環境センサ情報を登録地図と照合することにより比較的安定して移動システムを動作させることができるが、人が介在する...

経路計画は、環境中において与えられたスタートからゴールまでの障害物と衝突しない経路を出力する問題であり、モバイルロボットの自律移動におけるグローバルプラニングやマニピュレータの動作計画など、様々な分野において広く取り組まれている。このような経路計画問題に対して、機械学習を...

システムインテグレータは顧客の要望する作業を自動化するためにロボットをプログラミングする。ロボットシステムが構築される時だけではなく生産内容に軽微な変更が生じる時にも都度、プログラミングに大きな労力が必要とされている。もしロボットが自律的に新しい作業を学習できれば、この労力を省ける...

近年の目覚ましい学習技術の発展により、ロボットが複雑な作業を自律的に達成できる可能性を示してきた。し かし、その背景には、ロボットが適切に動作するまでにパラメータや制御目標（報酬関数）の設計をはじめとする、 無視できない手間や労力がある。さらに、たとえ制御器（方策）を適切に学習できても...

ステレオマッチングは、自動運転における環境認識や自律走行ロボットの SLAM、Augmented Reality（ AR）、3 次元スキャンなど、さまざまな分野において基盤的技術要素となっている3 次元画像計測技術の一つである。コンピュータビジョン分野の歴史の中で、最も古くから取り組まれている問題の一つでもあるが、物理的...

As a machine learning framework, decentralized learning aims to address the difficulties of data collection and annotation by breaking down and assigning these tasks to a group of clients to utilize their own data resources. Federated learning is a conventional approach of decentralized learning,...

機械学習、とりわけ深層ニューラルネットワークのような複雑なモデルを学習する場合において、大量かつ多様な学習データを収集することは重要である。これに対して連合学習は、通信ネットワークに接続された多数のクライアント計算機がローカルに保持するデータを各々個別に活用することによって、結果的に大規模な...

私たちの日常にロボットが進出するにつれ、人が介在する環境下におけるロボットナビゲーション技術はますます重要なものとなってきている。我々人間は混雑した駅構内やショッピングモールなど様々な場所、状況において社会規範を守りながら目的地に到達するために高度な意思決定を行っているが、同等の...

我々は、柔軟要素を持つしなやかなロボットを使用して、より容易に実現できる組立自動化を目指している。柔らかさによって対象物体との馴染みが生じ、部品の破損やロボットの緊急停止が起きにくくなり、その結果、本来必要であったセンシングや制御計画に対する労力を大幅に削減できると期待される。一方で、柔らかさ...

組立作業や創薬実験、生化学実験を始め、複数のものを組み合わせ、様々な工程を経て価値の高いプロダクトを作り上げる作業は、わかりやすい価値創出の方法であろう。このような作業を機械に理解させることができれば、該当のシーン検索から手順書の生成、果てはロボットによる作業の代替まで、機械との...

ある環境におけるタスクに関して獲得された知識を活用し、別の環境におけるタスクの学習を効率化するアプローチとして転移学習がある。本稿では特に転移強化学習をとりあげ、その概要を紹介するとともに、著者らの最近の成果である MULTIPOLAR （MULTI-source POLicy AggRegation） を解説...

ロボットは製品生産ラインに組み込まれ、製品の大量生産に使われてきた。同一動作の反復しかできないロボットが、臨機応変に作業を行って人手の作業を代われるようになれば、製品を利用する一人ひとりに合った製品を提供できるようになる。部品の相対位置を正確に合わせて部品同士をはめあわせる製品組立作業は、ロボットに...

安全で円滑な道路交通社会の実現に向けて、車両に搭載されたセンサからの情報に加えて道路交通インフラに設けたセンサからの情報を活用する路車協調システムに関する研究開発が推進されている。ミリ波レーダは雨・霧などの天候の影響を受けにくく、昼夜を問わず物標検出が可能なことから次世代のインフラセンサとして注目されている。人や車両が行き交う交差点などの環境において、ミリ波レーダを...

製造現場では生産性を維持・向上しながら加工精度を向上することが要求されている。それに伴い近年では、製造現場での材料や機械のばらつき・変動が無視できなくなっている。製造現場では、このような外乱影響を抑制するために様々な制御手法の工夫や、現場作業者による生産装置の調整を行うことで加工精度の悪化防止に取り組んでいる。一般に外乱影響の抑制にはフィードバック・フィードフォワード制御が...

ソフトエラー起因でのシステム異常により設備が緊急停止することなく、安全機能を維持しながら設備が稼働し続ける信頼性の高い安全システムを開発したので報告する。半導体デバイスの高集積化および微細化に伴い、メモリにおける一過性のビットエラー（ソフトエラー）が問題となっている。ソフトエラーにより半導体メモリに保存されているデータが一時的に書き換わることで、システムの...

人々の余暇創造および娯楽であり、エンターテインメントを提供する観光産業でもあるカジノ業界で、近年、カジノマシンの進化が激しくなっており、カジノフロアにいる人々を惹きつけ、プレイ中の人々に没入感を与えるカジノマシンの電飾をはじめとする演出内容も年々進化している。このような業界トレンドにもかかわらず、カジノマシンでゲームを開始する重要な役割を持つSPINボタンは、押し感触が...

近年、製造現場において人とロボットが同じ空間で作業することを実現するために、人との衝突を安全に回避するロボットの軌道計画技術開発が複数の研究機関や製造業等で進んでいる。しかし従来の技術は、ロボットが回避動作を実施する前に作業動作を一旦停止しなければならないため、人と密接する際にロボットが頻繁に停止し、生産性が著しく低下する問題がある。本研究では、この問題を解決するために...

阪神・淡路大震災・東日本大震災で建物倒壊・火災等による大規模被害が発生した際、早期復旧のためには建物被害状況を細かく把握する必要性が認識され、その新たな手法が求められている^1）。オムロンでは長年にわたり地震を検知する鋼球式感震器^2）を提供してきたが、この新たなニーズに対応するため、振動解析により建物にどの程度被害が生じるかを数値化するアルゴリズムを搭載し、地震検知精度を...

近年、電力変換器の高電力密度化実現のためにGaN GIT（窒化ガリウム、ゲート注入トランジスタ）を使用した高速スイッチング回路が注目されている。GaN GITは超高速スイッチング性能を備えているが、閾値電圧が低いために誤点弧を引き起こす可能性がある。誤点弧現象を防ぐために、従来はRC型ゲート駆動法が使用されている。ただし、ターンオフ期間中に過大なスパイクゲート電圧が発生するため...

近年、環境問題への対策として利用が高まっている太陽光発電等に代表される再生可能エネルギーにおいてシステムの高効率化が推進されている。これらのシステムは直流高電圧システムで構成されており、安全遮断装置として組み込まれている直流リレーにおいても、さらなる高電圧対応が求められている。直流リレーにおいて高電圧領域の負荷を安全に遮断するためには接点開離時に発生するアーク放電現象を...

近年は市場ニーズの変化が速く、製品ライフサイクルの短命化が進んでいる。このような市場動向に対応するため、より短い期間での生産設備の立ち上げが必要である。従来は実機のみで立ち上げていたため、作業の待ち時間の発生やロボットの作業位置、姿勢を教示するティーチングに時間がかかっていた。これを解決するため、独立した複数のソフトウェアを連携させて仮想立ち上げ環境の実現が提案されてきたが...

複数の照明の光度を調整できるマルチCH照明を持つ撮像系において、外観検査における照明条件とカメラの撮像条件を、容易に短時間で設定できるようにする問題を取り扱う。提案手法では、環境光、センサノイズ、暗電流オフセット、光度の量子化などのハードウェア特性の補正処理を構築することで、画像合成により、任意の照明条件におけるワークピース（検査対象の被写体）の撮影画像を精度良くシミュレーション...

近年、人件費の高騰や新型コロナウイルスの流行などの影響により、生産現場では省人化が求められている。省人化の手段の一つとして産業用ロボット、特に垂直多関節ロボットのニーズが高まっているが、高い生産性を実現するロボットの動作を生成するには大きな工数がかかるうえ、専門知識も必要となるため、普及が進んでいないのが現状である。そこで、本研究では垂直多関節ロボットを対象に、自動かつ高速に動...

DC/DCコンバータなど大電流を扱う電源回路で利用されているフェライト等の磁性材料は、直流電流成分が増えるに従い発生する磁束の影響で直流重畳特性と呼ばれる急激なインダクタンスの低下現象が現れる。この現象は電気エネルギーの変換効率に悪影響を及ぼすため、設計前に電流の限界値を見極める特性予測技術が求められてきた。この現象を正確に表すことのできる数学モデルとして、プレイモデルが知られている...

ものづくりにおいては、実験計画法に代表される統計的手法を用いて生産条件の最適化を行うことが重視されている。しかし、先見知識の活用などにより実験数を削減する場合が多いため、生産条件から製品品質を予測する応答曲面モデルに十分な精度が得られない場合がある。本稿では、他の領域で収集した情報を活用することで効率的な学習を実現する手法である転移学習に着目し、少数の実験しか実施しない場合にも...

我々は、人と機械の未来の関係性「融和」を訴求するために、人とラリーを継続しインタラクションする卓球ロボット「フォルフェウス」を開発している。年々の開発により卓球ロボットの返球性能は高まっているが、単調なラリーが続く傾向があり、ラリーを継続するためのモチベーションが低下してしまう問題があった。そこで我々は、人がラリーを継続して行うことに対するモチベーションを向上させること...

近年、工場で使用される自律走行ロボット、介護ロボットなど様々なサービスロボットにおいて、広い視野角で3次元（3D）の情報を取得できる3D TOFセンサに注目が集まっている。3D TOFセンサは空間の情報を取得できることから、これまで使用されてきた変位センサや2次元カメラからの代替が期待されている。TOF方式とは光の飛行時間から距離を計測する方式であり、TOFセンサは一般的なCMOSイメージセンサ...

従来、基板検査システムのシステム設計ではアクティビティ図やシーケンス図を作成してシステムの振る舞いを表現してきた。しかしながら、これらで表現できるのは一般的な振る舞いに留まっているのが現状であり、システムが高機能化・複雑化する中で設計段階において異常系の振る舞いを精緻に特定して不具合の混入を防ぐことは難しい。筆者らは基板検査システムの開発においてシステム安全性解析手法...

近年、人とロボットが協調して製品を生産するための、様々な協調生産システムが開発されている。しかし現時点では適用可能な国際安全規格がないため、協調生産システムの安全設計を行う設計者は、最適な安全設計手法を見出すことができていない。また、協調生産システムのリスクアセスメントにおいて同定される多くの危険源に対して、どこまでのリスク低減が必要かを判断するための手法も存在して...

IoT 時代の到来により、あらゆる機器がインターネットに接続されるようになり、増大するIoT のセキュリティ脅威^1）は現実のものとなっている。安心してユーザが使用できる製品を提供するためにはセキュリティの脅威分析を行い、サイバー攻撃を受けても重大なインシデントに至らない対策を実施する必要がある。従来の脅威分析手法は情報システムを対象としており、情報の機密性が重視されているが...

近年、多様な社会的課題が顕在化し、それらを解決するための様々な事業やプロジェクトが行われている。しかし、これらが実際に社会的課題を解決できているかの評価までは行われていない場合も多い。このような状況において、社会的インパクト評価が事業やプロジェクトの社会的な価値を可視化する方法として注目されている。社会的インパクト・マネジメント・イニシアチブでは...

生産現場において通信経路の高速化，ストレージの低価格化および大容量化といった情報化システム構築の環境がそろいつつある。オムロンは未来工場として，これらの技術とオープンネットワークであるIO-Linkを活用したセンサレベルまでカバーする情報化システムを実現していく。そして今回，オムロンはこの未来工場コンセプト実現に向けたIO-Link対応セーフティライトカーテン（侵入検知センサ）...

第三次AI ブームにおける技術の飛躍的進化に伴い、従来は人が担っていた業務をAI によって自動化し、労働力不足の課題を解決する期待が高まっている。例えば社会領域では安心安全のために防犯カメラ等の映像を人手で確認するモニタリング業務の自動化が期待され、これは機械学習手法によって検出したい対象をラベル付けした大量の画像データをモデルに学習させることで実現でき...

工業製品の高機能化により、製品を構成する基板上に実装される部品サイズは、従来の1608（1.6×0.8mm）や1005（1.0×0.5mm）から、0603（0.6×0.3mm）や0402（0.4×0.2mm）が主流になると予想される。FA機器でこれらの部品を使用するには、大型部品との混載が不可欠である。部品と基板配線を電気的に接続するはんだは、大型部品が求める量から0402 が求める少量までを安定供給する...

オムロン ヘルスケア株式会社では、いつでも、どこでも血圧を測定できる腕時計タイプのウェアラブル血圧計の開発に取り組んでいる。ウェアラブル血圧計の実現によって測定の機会が増加し1 日の血圧変化を継続的にとらえることが可能になるのでさらなる高血圧圧診療への貢献が期待できる。しかし常に身に着けておくことができるようにするためには、従来機種のカフ（空気袋）の幅を半分以下の...

商品開発においては、開発の後工程で不具合が発生すると設計変更が必要となり、開発リードタイムやコストの超過、更には品質の低下を招くことが共通的な問題になっている。発生する不具合は多岐にわたるが、複数の技術要素間のトレードオフが解消しきれないまま、後工程にリスクが持ち込まれることが、主要な原因の1 つとして挙げられる。本論文では、複数の技術要素間のトレードオフを商品...

機器の小型化や省エネルギー化のトレンドに伴う電子部品の小型化や高容量化ニーズが高まっているが、これらの要求は電子部品にかかる熱の影響を大きくしている。電子部品に多く使用される樹脂材料は金属材料より熱膨張率が大きいため、樹脂材料の熱による変形を正確に把握し、製品特性への影響を明確にすることがロバスト性の高い商品実現に重要である。本検討では、異方性材を用いた樹脂部品...

IoT の普及に伴い、インターネットには組込機器も接続されるようになり、セキュリティ攻撃の危機にさらされている。セキュリティ攻撃によって組込機器の制御が停止させられると、大きな損失が予想される。従って、攻撃を受けても制御を停止させないような対策が求められている。セキュリティ攻撃を受けた際、即座にその攻撃の種類を特定できれば、攻撃に合った対応を自動的に実施できる。...

本稿では、ロボットがコンテナにバラ積みされている物体をピッキングするための、把持位置認識を扱う。通常、把持対象物体の三次元CAD を用いることで把持位置を認識するが、特定の三次元CAD が存在しない非剛体物体・不規則形状物体では認識が困難になる。非剛体物体・不規則形状物体のピッキングを実現するため、三次元CADを用いずに把持位置を認識することを可能にするモデルレス...

近年、環境問題に対する気運の高まりから、小型化・軽量化による商品のエネルギ―効率の向上を目的とした異種材接合（金属と樹脂材など）が増えており、接合部には接合信頼性確保のために熱硬化接着剤が多く用いられている。熱硬化接着剤の硬化工法は、接着される部品（以下：被着材）全体を熱硬化炉に投入、加熱するバッチ処理方式が主流である。この工法では硬化時間が長く生産効率...

慢性閉塞性肺疾患（COPD）による死亡者数が年々増加しており，この症状で低下した呼吸機能をサポートするための医療機器として酸素濃縮器の需要が今後増えてくると予想される。これは，空気中の酸素を濃縮して患者に供給するというもので，安定供給のため濃縮ガスの酸素濃度をモニターする必要がある。そこで弊社の開発したMEMSの熱式フローセンサを酸素濃度の測定に応用する...

基板の外観検査において，電極が薄膜の場合，結晶構造が不規則となり同軸照明で撮像すると反射特性の差がムラとなって表れることがある。このムラのため異色欠陥を見つけることが困難となる。ムラは基板に照射する光の角度と光の強さを最適化することで軽減できる。しかし，これには経験を持った作業者でも時間がかかるため，自動化するための方法が考案されている。従来方法...

本稿では、顔の大きな傷痕や、目、鼻、口などの顔器官の一部の欠損などが原因で顔画像センシングが困難なユーザに対して、オンサイトでのカスタマイズにより、顔検出や顔向き推定などを精度良く実施するための手法を提案する。この手法は、簡易なパラメータ設定のみを要し、顔画像処理時に画像から抽出される顔特徴量についての再学習を必要としない。元々精度良くセンシン...

安心・安全な交通環境を実現するために、安全運転支援や自動運転技術に対する期待が高まっている。とくに、交差点や合流部など、複雑な交通シーンが想定される地点においては、車両に搭載されたセンサだけではなく、インフラ側に設置されたセンサの情報も活用するインフラ協調型システムが重要な役割を果たすと考えられ、実用化に向けた研究開発が進められている。当社では、...

近年、設備の老朽化に伴う盤内部品の異常な温度上昇による停電や発火事故などが増えてきている。それにより、例えば工場においては製造ラインが停止し、機会損失の発生や、社会的イメージの低下につながる恐れもある。保全員による定期的な設備保全を実施することで異常の発生頻度を抑えているが、温度異常は数日で進行するものも存在するため、完全には抑制できていない。そ...

多品種少量生産に伴う段取り替え時のセンサの配線工数と、センサ配線の断線によるダウンタイムの増加が、生 産現場において問題となっている。そのため、配線の必要のない無線によるインターフェース（I/F）の導入が検討 されている。センサの配線には主に信号と電源の2種類が存在し、信号は通信規格に準拠した方式により一部無線 化が実現されている。一方、電源に対しては...

近年、製造業では熟練技能者の不足や人件費高騰の影響を抑えるためAI やIoT を活用した業務効率の改善やコストの削減を求められている。これらのニーズを満たすため制御盤内の機器は増加し、スペースの確保が課題となっている。特に電源は制御盤内において大きなスペースを占有するため小型化が重要である。一般に、電源の小型化はスイッチング周波数の高周波化によって実現...

近年、環境問題への関心の高まりから再生可能エネルギーの高効率化が急務とされている。効率を高めるためにシステムは高電圧あるいは高電流化が進んでいる。したがってシステムに利用されるリレーにおいても高容量遮断性能が求められるようになった。これを実現するためには、遮断時に接点間に発生するアーク放電のメカニズムを理解し、制御方法を確立しなければならない。...

太陽光発電は、地球環境の負荷軽減やエネルギー自給率の向上などの観点から、注目を集めている。しかしながら、我が国における太陽光発電の発電コストは、加重平均での世界の発電コストと比較すると、2017 年時点で約1.6 倍と高く、更なる普及拡大には発電コストの低減が必要である。今回、新たに太陽光発電用屋外設置型単相パワーコンディショナのKPV-A・KPW-A シリーズを...

近年、あらゆる“モノ”同士がネットワークにより繋がり合う「IoT（Internet of Things）」が注目されている。さまざまな状態をセンシングし、取得したデータを分析・活用することで新たなサービス創造が期待されるIoTでは、従来型の単機能センサではなく、センシングした様々な物理量を上位システムで扱いやすい形に処理し、内蔵する通信機能でデータを送信する高機能なセンサモジュールが活用される。そこでは超小型で設置...

高度経済成長期に建設された社会インフラの老朽化が進む中で、その維持管理にいくかの社会的課題がある。点検が必要な構造物の増加に加え、点検結果の評価には高度な技術的判断が必要である。さらに、5年に一度の点検の義務化により点検費用が高額になっていることなどが課題である。これに対し、維持管理の高度化・効率化が可能なIoT技術を活用したモニタリング技術が期待されている。筆者らは、東京工...

日本国内の橋梁は2022年には橋長2m以上の橋の40％以上が完成後50年を超える高齢化時代を迎える。また、団塊世 代の技術者が引退していき、国内橋梁を維持管理するための技術者不足も深刻となってきている。国土交通省は2013年 を「メンテナンス元年」と位置付け、多くの施策を実施しており、最新技術の活用にも注力してきている。その中で、 センサ技術を活用したモニタリング...

企業の問い合わせ窓口など、顧客から受信したコールへの対応を主業務とするコールセンターでは、サービス品質とコストのトレードオフを抱えており、これを最適化するようなオペレータ配置を行うことが求められる。この際、将来の受信コール数を精度よく予測する必要があるが、予測プロセスが担当者の「経験と勘」に頼っている現場も多く、手間がかかる、予測精度が担当者に依存する、といった課題を抱えており、適切な...

近年モノづくりの現場では、「モノづくりの高度化・複雑化」や「熟練者不足」といった各国共通の課題に対して、IoT技術を活用し製造現場のデータを収集し、それらを分析することで、これらの課題解決を行う取り組みが盛んに行われている。高機能フィルム業界や製紙業界においても同様の課題・取り組みが続けられている。我々オムロン株式会社 検査システム...

アプリケーション機器の小型化、省エネルギー化のトレンドに伴うメカニカルリレーの小型化や高容量化を実現させるためには、接点の過渡的挙動を予測することが設計において非常に重要なポイントである.　接点挙動の予測は、まず電磁石解析において電磁石の可動部品の変位を時刻歴毎に求め,次に求めた時間と変位を接点接触部の...

製造業では、少子高齢化などの環境変化により保全を担う技術者が不足している。また、設備の老朽化による突発故障の発生頻度が増えており、生産の稼働率が低下している。このモノづくりの課題を解決するためには、設備の劣化状態を把握して、故障する前に計画的に保全を行う“状態基準保全”に移行していくことが効果的と考えられている。一方で、この状態基準保全を実現するため...

PCやスマートフォンといった高機能電子製品だけでなく、FA機器やパワーエレクトロニクス製品といった大電流が流れる製品でも小型化が進み、プリント配線板の多層化や厚さ増加によって基板の熱容量が増大している。大型部品のはんだ付けには、加熱性能の高いフローはんだ付け工法が用いられることが多いが、基板と部品の高熱容量化により、十分な加熱が困難になりつ...

リレーやスイッチ、FAセンサなど電子機器の多くは、様々な環境で使用されており、各々の環境での動作を保証するために封止などにより内部が保護されている。特に、屋外で使用する用途においては、海水や人の汗など塩分を含んだ水（塩水）が付着し、電子機器の樹脂筐体に浸入し乾燥することにより、機器内に塩の結晶として析出すると、導体が...

基板実装の世界では、はんだが見えず外観検査困難な部品や基板が増加している。また、自動車業界をはじめ、はんだの接合強度や全面検査など高品質を担保するための要求が増えている。これらの要求に答えるべく、CT型X線自動検査装置において、最たる課題であったインライン全面検査に必要なタクトを実現するための最新技術を紹介する。 高精度なモーションコントロール技術と高速画像...

我々は、人と機械の関係の未来像「人と機械の融和」を表現するため、人とロボットでラリーというインタラクションができる卓球ロボット“フォルフェウス”を開発している。 卓球ロボットが卓球ボール（以下、ピン球）を返球するには、返球前後のピン球の軌跡予測及び返球時のラケットの動作計画をする必要がある。特に、ピン球の回転速度に...

工業製品の高機能化により、製品を構成する基板上に実装される受動部品のサイズは、従来の1608（1.6×0.8mm）や1005（1.0×0.5mm）から0603（0.6×0.3mm）や0402（0.4×0.2mm）が主流となってくる。これらの部品は、従来はスマートフォンで多く使用されてきたが、今後はセンサやコントローラのようなFA機器...

近年、センサなどの制御機器の生み出すセンシングデータをAIなどの最新IT 技術を駆使して活用することの重要性が高まっている。その促進には制御機器の不統一なセンシングデータを体系化されたIoTデータに変換して収集・蓄積することが重要である。FA現場で制御を担ってきたPLCをデータハブとすることで、多様な制御機器からの...

製造業の多品種少量生産化の流れに伴い、工場内のレイアウト変更に対して柔軟に対応できる生産設備が求められている。無線押ボタンスイッチは、信号線が不要であり、さらに発電機能の内蔵によって電源線をも不要としているため、有線の押ボタンスイッチと比べて設置の自由度が高く、配線工数が低減できるという利点から、生産現場への導入が...

製品の高機能化、ハードで実現していた機能のソフトウェア化などにより、ソフトウェアが大規模・複雑化している。 その結果、開発費の高騰、開発期間の長期化、品質コストの増加など、事業的な課題になっている。 この課題に対して、共通化・再利用技術の一つであるソフトウェアプロダクトライン技術に着目...

近年、製造業では、熟練技能者の不足や人件費高騰の影響を抑えるためAIやIoTを活用するニーズが高まり続けている。オムロンでは、設備の稼働率向上と高品質な製品を安定的に生産するため、設備の異常検知を実現する「AI搭載マシンオートメーションコントローラ」を開発した。本来、異常検知を実現するには、データサイエンティスト...

近年、製造業では、設備の稼働率向上と高品質な製品を安定的に生産するため、製造現場においてAI（Artificial Intelligence）やIoT（Internet of Things）を活用するニーズが高まり続けている。従来、製造現場のデータを活用するには、センサやモータ等各機器のデータをネットワーク経由で専用のデータベースサーバへ蓄積し、分析を...

製造現場においては慢性的に人手が不足している。さらに将来、熟練技能者の減少により生産性の低下が見込まれており、省力化や省人化の要求がある。このような背景から、FA分野においてはAI技術を予知保全に用いることで、省力化や省人化を進めている。しかし、一般的にAI技術は高性能なハードウェアが必要であり、また...

近年、市場における消費者ニーズの多様化に伴い、短いサイクルで新しい商品が次々と生み出されている。製造業各社は、新しい商品を製造するために、新たな生産設備の増設や既存設備の段取り替えパターンの追加などの対応を行っている。こうした中、生産設備の制御システムの複雑化や、制御ソフトウェアの大規模化が進んでいる...

自動車業界では、リコール件数の増加が業界全体で問題となっている。リコール発生時の迅速な対応のため、全ての構成部品が、いつ、どこで生産されたかを特定する個体識別技術の重要性が高まっている。個体識別技術の中でも、粉塵や油汚れに強いという利点を持つRFIDは、短距離通信を目的としたHF帯RFIDと、長距離通信を...

近年、製造業の現場においては、ニーズ多様化の時代に求められる「多品種変量」への対応が必要となっている。これに伴い、安全制御も柔軟に製造ラインの段取り替えが可能な安全システムの構築が必要であり、その解決策として、安全コントローラの導入が挙げられる。標準化団体PLCopenによるSafetyファンクションブロック...

生産現場において、設備の安定稼働は重要な要素の一つであり、稼働を維持するためには計画的、かつ的確なタイミングでの保全が重要になる。保全現場においては、保全員が定期的に工場内を巡回し保守点検しているが、近年は人手不足・技術者不足により計画的な保全活動を継続することが難しくなっている。そのため、設備の...

近年、自動車業界のリコールといった品質問題に対応するために、トレーサビリティの重要性が増している。企業はトレーサビリティを実現し、その社会的責任を果たすために、あらゆる物・あらゆる場所に二次元シンボルを印字して、個体管理の対象を拡大しようとしている。印字する二次元シンボルには、印字の省スペース化...

本稿では外観検査自動化システムにおいて、一様背景（ヘアライン、梨地、等）ワークにおける多種多様な欠陥を検出する技術を提案する。現在、ものづくり領域において、「人材不足」および「嗜好の多様化」が進み、目視検査工程の自動化ニーズが高まっているが、既存の画像センサでは多種多様なワーク・欠陥種に対する...

変位センサは従来三角測距方式が主流であったが、最先端のモノづくりを行う顧客の製造現場では、三角測距方式による設置時のチューニングの難しさ、測定対象物の材質違いによる誤差の課題が出ていた。それらの課題に対し、我々は簡単に誰でも測定対象物の材質によらない計測が可能な新原理の同軸白色共焦点変位センサ...

近年、プリント実装基板の実装現場には、ますます高い品質とコスト競争力が要求されてきており、できるだけ人のスキルや工数を必要としない、自律的に高い品質を維持する生産ラインが求められている。オムロン株式会社　検査システム事業部では、従来からプリント実装基板を3D計測し、定量化された品質基準に従って検査...

AI・IoT・ビッグデータが、これまで人の経験・ノウハウに依存してきた製造現場の生産管理や設備保全を変えようとしている。熟練者は、現場の装置の挙動を五感で常に感じ取ることで生産設備の「いつもと異なる状態」を察知し、経験や知識をもとに速やかな対策を行っている。そのため、現場熟練者と同じような設備の...

近年、生産現場では装置や製品品質を常時監視し、それらの異常や不良を予兆の段階から検知・対処する取り組みが 進められている。従来は、監視用にセンサを設置し、そこから得られたデータをクラウドなどで解析していたが、コス ト面などの理由で導入は限定的だった。そこで、装置制御を管理・実行しているマシンコン...

ものづくりの生産工程における様々な制御課題の解決に向けて、オムロンはILO（Input-Logic-Output）の高度な摺り合わせ制御技術を追求している。具体的には、高速高精度の計測と制御が可能なILO機器に加えて、制御理論の適用とILO機器の協調動作による制御アプリケーションのライブラリを提...

オムロン ヘルスケア株式会社では、一拍毎に変動する血圧を連続して計測する技術の開発に取り組んでいる。一拍毎の連続血圧計測技術の実現によって、従来のオシロメトリック法による血圧計測では捉えることのできないリスクの高い血圧変動を検出し、脳・心血管疾患の発症リスクを事前に予測できることが期待されている...

本稿ではドライバモニタリングシステムにおいて、自動運転時にドライバが起こしうる多様な挙動・状態を推定する技術を提案する。当面の間、自動運転時でもドライバは運転行動に対して責任があり、ドライバの状態を監視する技術が必要であると言われている。そこで我々は運転行動に基づいたドライバの状態を測る指標を定...

近年、高齢化社会を迎え、ドライバの健康状態に起因する事故が増えつつある。運転中に体調が悪化した場合には、重大事故に発展することもあるので、その予防策が一層に求められている。 ドライバの健康状態を把握するための生体指標の1つとして脈拍数がある。これにより、ドライバのストレス状態などを把握するこ...

従来の車両検知センサである超音波式やループコイル式、画像式のセンサでは設置上の手間や設置条件の制約に課題があった。われわれはこれら課題を解決するため、ワイヤレス地磁気車両センサの開発に取り組んだ。この開発の中では、内蔵電池だけで長期稼働を実現するための省電力設計と、限られた動作条件の中で精度を担...

PCS（Power Conditioning System）の体積とコストを低減させるために、インバータ出力を平滑するACリアクトル（以下ACL）の小型化が検討されている。しかし、PCS-系統間の導線が持つインピーダンス（系統インピーダンス）のリアクタンス成分に対してACLインピーダンス値が小さくなると、制御安定性を損なうという問題が指摘されている。制御設計で安定性改善を試みる例も...

近年、電子部品事業（エレクトロニック＆メカニカル コンポーネンツ　以下EMCと呼ぶ）を取り巻く環境において競争力を維持しながら、顧客価値を提供できるものづくりを実現する必要がある。この顧客価値には絶対的な品質の確保と顧客の事業に合わせた価格や納期での商品の提供が求められる。 従来のEMC商品の生...

近年、環境問題の取組みの一環として、電気機器のエネルギー効率化が推進されている。それに伴い、電子部品であるリレーにも小型化と高容量開閉性能の両立が求められるようになった。リレーの開閉性能を向上させるためには、金属接点の開閉動作および開閉時に発生するアーク放電現象、接点消耗過程を制御し、開閉性能を...

微小粒子状物質PM2.5による大気汚染が話題となり人々の関心が高まっている。PM2.5を検出するセンサは、我々の身近なところでは、空気清浄機に搭載され、我々の日常生活の中にも浸透しつつある。一方で、従来の粒子検出センサではPM2.5粒子を高精度に検出するには十分な性能に達していない。PM2.5粒子...

音声認識やノイズキャンセリングといった音響センシングニーズが多様化するのに伴い、小型かつ高精度な音響センサが望まれている。半導体微細加工技術（MEMS技術）を用いたミクロスケールの小型センサにおいては、マクロスケールでは問題にならない空気粘性に起因する自己ノイズが問題となる。このため、高精度な小...