画像検知システム開発からAI、データ分析へ。ものづくり企業の品質管理をテクノロジーで支援

株式会社eftaxのDX推進事例紹介。アベル株式会社におけるIoT技術を活用した品質管理画像システム開発

先端デジタル技術を活用し、多彩な人材のアイデアや能力が活きる社会の実現を目指す株式会社eftax（本社：兵庫県尼崎市、代表取締役：中井友昭）。アベル株式会社の品質管理体制構築に向け、企画・設計・開発から内製化に至るまでの包括的な支援を行いました。「人的コスト」や「適切な品質基準」など、高い品質を提供する日本のものづくり企業が抱える課題をITで解決。AI・データ分析のステップへ進むことで、経営戦略にインサイトをもたらす道筋も見えてきます。「DXフォーラム 2021」でも一部語られた品質管理画像システム開発事例のご紹介です。

• 品質管理画像システムの概要

アベル株式会社の主力製品である黒いステンレス材「アベルブラック」の表面検査工程において稼働。検査員の負荷を下げるとともに、定量化することでより適切な品質管理・保証体制を築きます。

プロトタイプの遮光板を外した様子。IoT機器の頭脳であるラズベリーパイもここに搭載されている。

現在プロトタイプを運用している工程では、300mもの長さのステンレス材を10cmごとに垂直方向に3枚撮影。1ロットあたりの撮影枚数は9000枚にも及びます。

昇降しながら撮影し素材表面の検査を実施。今後さらに改良が加えられる。

4Kカメラが写し出した素材表面の特徴量を、IoT装置内のRaspberryPiが数値で算出。定量的にデータ化され傷の有無を約1.5秒で検知し、ライトの点灯で知らせます。撮影範囲をまたがる傷は重複してアラートされないようにプログラミング。内製化を見越した学習・開発コストの観点とIoT機器開発からAI・データ分析への流れをシームレスに叶える狙いから、Pythonを採用しています。どの程度の特徴を良しとして、どの程度の傷を検知するかのしきい値は、社内担当者によって定義することが可能です。eftaxはアベル株式会社に向け設計・開発について全てオープンとし、プログラミングなどの技術指導も行いました。

アベルの本プロジェクト担当者・田中氏。DXフォーラムのブースでのデモンストレーション時もコードを調整。

これまでの表面検査工程では、検査員が二人掛かりでライトを照射しながら8時間にも渡り目視で検査を行っていました。

 

DXフォーラムのブースにて表面検査の工程を再現。様々な角度からライトを当て目視で検査していた。

当品質管理画像システムを導入することで、人間の目では見逃すような浅い傷をも発見でき、常時監視が可能に。また、記録された画像と定量データは、のちの品質の保証にも活用できます。
 

輝点数は傷を示す特徴点と比例関係に。輝点数の増減により傷の発生と消滅を定量化できる。

現在は目視と画像を対比して検証を実施。蓄積した画像データを機械学習させ、傷の種類や状態を判断するAIモデル開発の段階に進もうとしています。

検査の自動化だけでなくデータから導き出されるインサイトを経営戦略に取り込むなど、今後につながる多くの可能性を秘めた当プロジェクト。デジタル技術を用いたビジネス、そして働き方の変革への足掛かりとなりそうです。
 

• 導入背景

従来にはない重厚感のある黒色のステンレス「アベルブラック」で、多くの産業を支えているアベル株式会社。高級感が求められる施設の内外装や家電製品、自動車パーツ、光学機器、半導体部品、都市インフラの部材、医療器具など、優れた機能と意匠性は名だたるブランドや企業の製品に採用されています。そんなものづくり企業にとって、適切な品質管理は重大な責務です。

アベルブラックの採用事例。このほか医療機器や宇宙関連など多様な産業を支えている。

アベル株式会社で特にネックとなっていたのが、製品の表面検査工程です。二人掛かりでライトを照射しながら8時間にも渡り目視で傷が無いか確認する過酷な作業。目にも体にも負担が多く、集中と品質を保つ緊張感は計り知れません。また、廃棄する必要のない部分まで廃棄してしまうオーバークオリティな品質基準も懸念されます。

色差データ管理や走査型電子顕微鏡による観察など、アベルではあらゆる面から品質のチェックを行なっている

しかし一方で、これらをIoTなどのテクノロジーで解決するには、広範囲の知見とスキルが必要です。機構設計・ハードウェア設計・ソフトウェア設計・クラウド構築・アプリ開発など、それぞれに専門的な知識・技術が求められ、さらにはIT人材やコスト面での課題もあります。事実、同社は過去に目視検査のデジタル化を外注したものの失敗に終わった経験がありました。

トライアンドエラーを重ねながらも、居相社長は兼ねてよりアベル株式会社のIT化に積極的に取り組んできました。その一つが、当品質管理画像システムプロジェクト発足のきっかけになった企業訪問イベント「現場見学アイデアソン」です。社の中枢の公開に踏み切り、eftaxのIoT技術者の目で検査現場を確認したことでプロジェクトは始動しました。
 

大阪府八尾市の社屋。1965年に創業し、ものづくり日本大賞「経済産業大臣賞」を受賞するなどその取り組みは各所からの注目を集めている。

アベル株式会社のある大阪八尾に「みせるばやお」というものづくり企業のネットワークがあり、加盟団体から様々な協力を得られたことも当プロジェクトを語る上で欠かすことのできないポイントです。日頃からの地域一丸となった取り組みと交流がイノベーションを創出することの良例となりました。

 

• アベル株式会社　代表取締役社長　居相浩介氏　コメント

 

「DXフォーラム 2021 in 八尾～地域で繋ぐデジタル改革～」のトークセッションに登壇する居相社長。

「当社はまだ一歩踏み出しただけに過ぎません。これから壁・崖もあるでしょう。しかし、試さないと良いか悪いかわかりません。最新の技術・ハードウェアだとここまでできるんだなと、私自身実感しながら開発を進めているところです。

自社にリソースがないと、ゼロからはできません。専門的な見識のある方に支援いただくことで、あらゆるハードルを下げることができました。プログラミングを触る担当者を社内で募ってみると喜ばしいことに手を挙げてくれた社員がおり、結構楽しそうに取り組んでくれています。事業会社にとっては、潜在しているIT人材を発掘するチャンスでもあるかもしれません。

一口つまんでみて食べられるものなのかどうか。まずは試してみることをオススメします」

アベルでは検査員・営業・製造など部署の垣根を越え、製品に関わる一人ひとりがこだわりの品質を届けている。

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詳しくは株式会社eftaxのWebサイトにも掲載しております。

■株式会社eftax Webサイト＞事例紹介
https://eftax.co.jp/case/case003/
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•  IoT導入支援サービス概要

事業者の実態や課題に応じ、センサーやIoTデバイスの選定から、データを収集・蓄積するクラウド構築、管理用ダッシュボードの作成までの企画開発・コンサルティング、導入後の内製化までをワンストップで支援。データ収集頻度やレイテンシー（遅延）許容度、スケーラビリティ（ユーザー規模）などを十分に検討しながら、中小企業ならではのポイントを押さえたIoT導入をオーダーメイドで進めます。データ分析に強みを持つ株式会社eftaxだからこそ、IoTシステムで収集・蓄積したデータの分析・活用もシームレスに対応可能。中小ものづくり企業をはじめとした多くのみなさまにご利用いただいております。

【株式会社eftaxについて】
データ分析、AI・IoTシステム・Web・モバイルアプリケーションの企画・開発、高度デジタル人材の育成および支援事業を展開しています。データの収集・蓄積から分析・モデリング、アプリケーション化までをワンストップで提供。大阪府DX推進パートナーズの一員として参画するなど、デジタル技術を用いてワークスタイルやビジネスモデルの変革を実現し持続可能な地域社会の発展に貢献します。

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