全1173文字

 日立建機は、複雑な溶接作業をカメラなどで撮影し、定量データ化する計測技術を開発した。熟練者から若手への技能伝承に利用すれば、従来の口頭を中心とした指導に比べて高効率な教育が可能になるとする。同社は2020年4月以降、同計測技術を用いた訓練システムの開発に向けて実証実験を開始する。

熟練技能者と若手技能者の作業をデータ化

 同社は、土浦工場(茨城県土浦市)と常陸那珂臨港工場(同ひたちなか市)の熟練技能者と、国内拠点の若手技能者の約20人を対象に、溶接作業中の動作に関するデータを集めた(図1)。具体的には、複数のカメラによる撮影やモーションキャプチャー技術を利用して、作業中の視線の他、溶接トーチを動かす速度、電流・電圧などの加工諸条件、溶接部の状態といった情報を収集。それらを定量化した。

図1 若手技能者の溶接作業を計測している様子
図1 若手技能者の溶接作業を計測している様子
複数のカメラによる撮影とモーションキャプチャー技術によって、作業中の視線や溶接トーチの動き、溶接部の状態といった情報を取得。電流・電圧などの加工条件と合わせて定量化した。(出所:日立建機)
[画像のクリックで拡大表示]

 実証実験では、熟練技能者と若手技能者の計測データを比較しながら、技能教育を効率的に進めるための訓練システムの開発を目指す(図2)。まず、前述のようにデータを取得して、溶接の仕上がりや品質と計測データの相関を解析し、同社の品質基準に基づいて溶接条件や動作に新たな基準を定める。

図2 溶接作業の定量データ化に関する実証実験の概要
図2 溶接作業の定量データ化に関する実証実験の概要
熟練技能者と若手技能者の溶接作業を定量データ化し、それらを比較することで溶接条件や動作について新たな基準を定める。(日立建機の資料を基に日経ものづくりが作成)
[画像のクリックで拡大表示]

 さらに、新基準として決めた動作と若手技能者の溶接作業を比較できる訓練システムを開発。その教育効果を測る。

 訓練システムが実現すれば、若手技能者は、視覚的かつ定量的な情報を基に自身の作業の改善点を把握でき、教官である熟練技能者も若手技能者の計測データ(現状の溶接作業のレベル)に基づいて具体的に指導できる。教官と若手技能者がイメージを共有した上で指導・理解することで、効果的な訓練が可能になるという(図3)。技能習得の高効率化に加えて、習得レベルの個人差の解消も図れる。

図3 新しい訓練システムのイメージ
図3 新しい訓練システムのイメージ
従来は教官の目視による確認と口頭での指導が基本だった。定量的なデータに基づいた訓練システムでは、指導内容の適正化だけでなく、教官と若手技能者が現状や指導内容についてのイメージを共有しやすい。(出所:日立建機)
[画像のクリックで拡大表示]