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 オムロンとNTTドコモ、ノキアグループ(Nokia Solutions and Networks、以下ノキア)は、工場における第5世代移動通信方式(5G)を活用した実証実験を共同で実施すると発表した(オムロンのニュースリリース図1)。

図1 ドコモ、オムロン、ノキアがタッグ
図1 ドコモ、オムロン、ノキアがタッグ
左からNTTドコモ執行役員5Gイノベーション推進室長の中村武宏氏、オムロン執行役員インダストリアルオートメーションビジネスカンパニー技術開発本部長の福井信二氏、ノキアソリューションズ&ネットワークス執行役員NTT事業本部長の木田等理氏。(写真:日経 xTECH)
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 実証実験では、工場内での5Gの電波測定と伝送実験、生産性向上などに取り組む。実験を通じて、高速・大容量、低遅延、同時多接続という5Gの特性を製造現場でどう生かすかを評価するとともに、課題を洗い出して対応策を検討するのが狙いだ。

 「5Gによってファクトリーオートメーション(FA)はもっと進化・拡張できる」。記者発表会に登壇したオムロン執行役員インダストリアルオートメーションビジネスカンパニー技術開発本部長の福井信二氏は、5Gへの期待をこう語り実証実験への意気込みをのぞかせた。

念頭にあるのは労働力不足やマスカスタマイゼーション

 製造業の生産現場では、熟練工や労働力の不足が深刻化している。オムロンでも「自動化や人と機械の協調・融和でその課題を乗り越えようとしてきた。しかし、それだけでは限界がある。そこで期待しているのが5G」(福井氏)。5Gを利用した大容量・高速の無線通信によって、IoTによる生産ラインからの大量のデータ収集や、生産設備のリアルタイムでの遠隔制御などが実現できると期待されている。

 同社は、実証試験で目指す工場でのユースケースとして次の2つを挙げた。1つは多品種少量・変種変量生産やマスカスタマイゼーションに対応する「レイアウトフリー生産ライン」(図2)。生産設備を無線でネットワーク化して情報をやり取りするとともに、オムロンの自動搬送ロボットを組み合わせて、需要変動に応じて設備や工程を柔軟に組み変える。有線を廃することでレイアウトの自由度が大幅に高まるとしている。

図2 レイアウトフリー生産ラインのイメージ
図2 レイアウトフリー生産ラインのイメージ
設備間を無線でつなぐためレイアウトの自由度が高く変更が容易になる。(出所:オムロン)
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 もう1つは、「リアルタイムコーチング」と呼ぶシステムでの利用である(図3)。設備データや、作業者の作業動線を撮影した映像データなどを収集してAIで解析。熟練者との違いを作業者へリアルタイムにフィードバックし、生産性の向上と早期の作業習熟を目指す。「大量のセンサーからデータを全て吸い上げるには5Gが必要。その上でデータを分析して人に指示するのではなく、気付きを与えて改善を進めていく」(福井氏)としている。

作業者の動作解析イメージ(出所:オムロン)
作業者の動作解析イメージ(出所:オムロン)
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リアルタイムコーチングにおける5Gに役割(資料:オムロン、撮影:日経 xTECH)
リアルタイムコーチングにおける5Gに役割(資料:オムロン、撮影:日経 xTECH)
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図3 リアルタイムコーチングのイメージ

 ただし生産現場は超高品質の通信が要求されるだけでなく、人やものが頻繁に移動する上、金属類が多く存在し、機器からのノイズもある。実証試験では、上述のようなユースケースの実現に当たって、工場の環境が与える影響を検証するとともに、どの周波数帯が適しているのか、最適な基地局の配置はどうなるかなどの対応策を検討する。「特殊な環境での実験に意義がある。将来のビジネスチャンスを見いだすべくノウハウ知見を蓄積していく」(NTTドコモ執行役員5Gイノベーション推進室長の中村武宏氏)。

エッジでもできることは広がる

 オムロンは、これまでもIoT化や自動化、人と機械の協調による省力化・生産性の向上を推進してきた。そのコンセプトは「高度10mのものづくり改革」。吸い上げた情報をエッジで処理したり情報系システムと連携したりする取り組みを、現場や工場レベルにフォーカスして推進するというものだ。ただし、5Gの活用によって現場(エッジ)よりもクラウドで処理できる領域が拡大すると予想される。この点については、「確かにオムロンの役割分担は変わる。しかし、5G導入によってこれまでできなかったことをやっていきたい」(福井氏)とする。従来は難しかった無線での大量データの吸い上げなどによってエッジの可能性が広がるとみているようだ。

 実証実験に当たっては、オムロンがファクトリーオートメーション(FA)機器や制御技術、製造業としての知見、実験環境を提供。NTTドコモは5G装置を活用した実証実験の実施に関わる技術的知見を、ノキアは、5G基地局を含むプラットフォームおよびノキアベル研究所における先端技術や知見を提供する。実験の具体的な内容や期間はこれから3社で検討するとしているが、オムロンのインダストリアルオートメーション事業の主力工場である同社草津工場において、2019年内をめどに実験開始したいとしている。