Tottori Technology Information & News

とっとりNo.21
技術 NEWS
2021 年 10 月発行■特集 ～研究紹介～●人工知能を用いた外観検査判定精度向上技術の開発
マスク補助パーツ●ハンドセンサを用いたパワーアシスト調整機能付き簡易装着型
ロボット介護機器の開発●乳酸菌を活用した魚醤油の付加価値向上■技術支援企業紹介 ～県内企業の新製品・新技術～●（株）ケイケイ～マスク補助パーツの開発～●サンライズ工業（株） ～塑性流動解析シミュレーションによる金型形状の改良～●（一社）物産観光やず ～冷凍を応用した柿ピューレ製造工程の改善～■センターお知らせ●リアルなお困りごとの解決の糸口として～樹脂やゴム材料等の分析・評価技術データベースの紹介●今後のセミナー・講習会のご案内（１０月～１１月）
柿ピューレ

地方独立行政法人 鳥取県産業技術センター

地方独立行政法人 鳥取県産業技術センター

特集～研究紹介～■最新の研究成果の紹介
当センターでは、企業のみなさまが抱える技術課題や、製造業の社会ニーズに対応した研究開発を行っています。
本号では、最新の研究成果を紹介します。過去の研究成果も、当センターのホームページに紹介していますので、研究成果の活用や共同研究に関心のある方は、当センターにお問い合わせください。

人工知能を用いた外観検査判定精度向上技術の開発
電子システムグループ

主任研究員 福留祐太

製品の「見た目」を検査する外観検査
鳥取県では、推計人口が 55 万人を下回るなど人口減少の傾向が続いており、深刻な人手不足が進んでいます。そうした中、競争力確保に向けて、ロボットや自動機械の導入による生産性の向上を検討する県内企業からの相談が多く寄せられています。特に、製品の「表面状態」を検査する

図１ 畳み込みニューラルネットワーク（CNN）

外観検査については、多くの生産現場で検査員の目視による検査が依然行われているのが現状で、

表１ AI モデル評価結果早期の自動化が求められています。
一般的には、外観検査工程の自動化においては、カメラで検査対象を撮像した画像に対して、「パターンマッチング」と呼ばれる画像処理手法で OK/NG を判定する手法が多く用いられています。しかし、この手法では「製品を照らす照明の光量変化が大きい」、「欠陥の大きさや形状が一この手法により、約150枚の元データから学習定でない」などの場合に、検出精度が大きく低下用データセットとして、それぞれ約6000枚のNGするという課題があります。
この課題を解決するため、近年注目されているデータとOKデータを作成し、図１で示すような人工知能（AI）技術を活用し、照明環境や欠陥の畳み込みニューラルネットワーク（CNN）と呼ば大きさ、様々な形状の外観検査に対する判定精度れるAIモデルの開発を行いました。その結果、開向上に関する技術開発を行いました。

発したAIモデルを用いることで、正答率と適合率共に90%以上を達成できることが確認できました

工業製品に対する人工知能（AI）技術（表１）。

人工知能（AI）の開発には偏りの少ない大量のアピールポイントデータが必要です。しかし、工業製品では、良品に比べて不良品の数は通常少ないので、得られる人工知能（AI）技術を活用することで、照明環NGデータがOKデータに対して著しく少なくなっ境や欠陥の大きさや形状によらず高い検出率の外てしまいます。このデータの偏りに対する解決策

観検査装置を開発・導入することが可能になりまとして、検査画像を分割してNGデータの水増しす。SIer企業や外観検査装置を活用できる人材をを行うとともに、局所的に検査を行う手法を考案育成したい製造業企業の皆様のご活用をお待ちしし、開発を行いました。ております。

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特集～研究紹介～

ハンドセンサを用いたパワーアシスト調整機能付き簡易装着型ロボット介護機器の開発
機械・計測制御グループ上席研究員 吉田裕亮

既存のロボット介護機器の課題
介護現場では、介護者の肉体的負担が増しており、特に腰痛問題は大きな課題となっています。
近年、負担軽減のために、パワーアシスト付きロボット介護機器の導入が進みつつあります。
しかし、既存のロボット介護機器の多くは、腰部負荷量が小さい作業時もパワーアシスト機能が働き、逆に介護者が疲労感を感じることがありま

図１ ロボット介護機器のシステム概要す。そこで、腰部負荷量の小さい作業時でも違和大きな負荷がかかる6㎏時は、従来機器と同様に感や疲労感を感じにくくすることを目的に、ハン疲労感を軽減する結果が得られました。また、今ドセンサを介して最適なパワーアシスト力を自動回の目標とした腰部負荷量が小さい作業時となる調整するロボット介護機器の開発を行いました。

1㎏時の結果を図2に示します。縦軸は腰部の疲労ハンドセンサの開発と腰部負荷量の AI 推定

感で、数値が小さいほど疲労感が大きいことを示

重 量 を 計 測 す る セ ン サ 部 は、0.1㎜ 厚 のTPUしています。開発したロボット介護機器では、ア

シートに銀ナノペーストで印刷した回路上に、イシスト力の必要性が低いの軽作業時(1㎏の荷物)

ナ バ ゴ ム ( 株 ) 製 の 感 圧 導 電 性 ゴ ム「イ ナ ス トは過大なアシストを行わず、アシストなしと同様マー」を重ねた構造とし、さらに、9軸慣性センの数値となり、疲労感の悪化を防くことが可能でサを手の甲に取り付け、手の傾きや移動量を計測あることがわかりました。

するハンドセンサを開発しました。
また、ハンドセンサの出力値からディープラー
ニングを用いて腰部負荷量を推定するAIモデルを開発し、筋電位センサーによる筋活動電位の実測値と比較検証を行いました。その結果、相関係数0.92となり良好な推定値を得ることができました。

AI モデルを搭載したロボット介護機器の開発

図２ 重量１㎏時の検証結果

新たなロボット介護機器は、ハンドセンサから今後の取り組みの出力値をAI推定モデルが組み込まれたマイコンに無線通信し、腰部負荷量の推定値に比例して今後は、ハンドセンサ単体（特許出願済み）、モータを出力する図１のシステムとしました。

ハンドセンサを用いた腰部負荷量の予測、または腰部負荷量のAI推定モデルが疲労感に与える影

これら技術を用いた装着型ロボット機器（特許出響を検証するため、開発したロボット介護機器を願済み）の商品化を目指します。医療・介護分野

装着して、6㎏と1㎏の荷物を持って屈伸運動を連のみに限らず、腰痛対策が必要な工業・農業・流続して約７０秒間（約35回）行った結果、腰部に通分野等の広い分野での活用を期待しています。

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特集～研究紹介～

乳酸菌を活用した魚醤油の付加価値向上
水畜産食品グループ
魚醤油はヒスタミンを蓄積することがある研究員 藤光 洋志

製造実証試験でもヒスタミン蓄積を抑制

魚醤油は、魚肉に塩を加え発酵させた食品で、小規模試験では、使用した 3 種のスターター菌

秋田県の「しょっつる」やベトナムの「ニョクマム」

株すべてヒスタミン蓄積を抑制しました（ヒスタなどが有名です。これまでに食品開発研究所では

ミン濃度:不検出、検出下限:50ppm）。グラフはエチゼンクラゲやクロマグロ内臓の利活用法としそのうち代表的な T.halophilus 14-1 株の結果をて、魚醤油を提案し、県内企業での製品開発や製示します。

造技術開発の支援を続けてきました。

また製造実証試験でも、T.halophilus 14-1 株

魚醤油は発酵過程で、アレルギー様食中毒を引を加えることでヒスタミン蓄積を抑制し(検出条

き起こすヒスタミンが蓄積することがあり、その件等は小規模試験と同様)、製造工程でもスター濃度は、国内規制値はないものの、海外では規制

ター乳酸菌の添加は有効であることが示唆されまされています（CODEX 400ppm 以下）。

した。

安全性の観点から、国内外を問わずヒスタミン濃度は低い方が望ましいと考えられます。

乳酸菌を利用してヒスタミン蓄積を抑制
ヒスタミン蓄積の原因はヒスチジン脱炭酸酵素をも つ 乳 酸 菌 （Tetragenococcus halophilus）です（図 1、ヒスタミン生成菌）。そこで魚 醤 油

小規模試験におけるヒスタミン蓄積の推移

発 酵 開 始 時 に、同遺伝子を持っていない乳酸菌（図 1、ヒスタミン生成菌に変化しない菌）をス

図 3 乳酸菌添加によるヒスタミン蓄積抑制の検証結果

ターターとして添加して、魚醤油を製造することを試みました（図 2、イメージ参照）。

ヒスタミン生成菌

ヒスタミン生成菌に変化できる菌

スターター乳酸菌添加タンク

ヒスタミン生成菌に変化しない菌

乳酸菌無添加タンク

図 4 魚醤油製造工場での実証実験

図 1 ヒスタミン蓄積に関与する 3 種類の乳酸菌

アピールポイント(Tetragenococcus halophilus subspp.)

本技術を活用することで、水産発酵食品（魚醤油、へしこ、なれ寿司など）のヒスタミン蓄積を予防できます。また一般に乳酸菌を加えない食品
製造開始時の菌叢を制御できないと…

ヒスタミン生成菌が優占になりヒスタミンが蓄積してしまう（からすみ、干物など）に乳酸菌を使用することで味や風味について変化を与えることも期待できます。ご関心のある方は、ぜひご連絡ください。

製造開始時に乳酸菌を加えると…

※本研究は、農林水産業・食品産業科学技術研究推進事業（平成２８～２９年,農林水産省）、交付金プロジェクト研究（平成３０年,(国研)水産研究・教育機構）によって行われました。

ヒスタミン生成菌の増殖を抑えヒスタミンが蓄積を予防できる

図 2 魚醤油発酵中の菌叢の変化（イメージ）3

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技術支援企業紹介 ～県 内 企 業 の 新 製 品 ・ 新 技 術 ～１．マスク補助パーツの開発（株式会社ケイケイ）～マスクと口元に程よい快適空間を生み出す補助パーツ～
新商品概要

り発医療機器開発支援補助金に採択されて実施した共同研究「圧迫圧調整式包帯巻き具の開発」な新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止のたど、様々な医療機器の開発に協力していただいてめ新しい生活様式が取り入れられ、マスクの着用います。

が当たり前の日常になりました。マスクをしたままで長時間の会話や運動をしたとき、蒸れたり息今後の展開苦しくなったりした経験はないでしょうか。

現在、特許出願も終え、商品名「マスクサポー

この課題を解決するため、強固な十字バーの周ト」として販売を開始しています。さらに、医療りを柔軟に変形可能なアーチ状の部品で囲み、マ機関向けには、鳥取大学発ベンチャー企業である

スクと口元に程よい快適空間を確保可能なマスク

医療機器製販メーカー株式会社メディビートと協補助パーツを製品化しました。

力し、「インナーアーチ プラス」として販売しま

十字バーが空間を確保するとともに、アーチ状した。購入いただく方は女性が多く、様々な意見部品がマスクと肌の間に隙間を作ることなく口元をいただいていることから、女性用に特化した改の動きに追従することを可能にしました。また、良品も開発中です。

接触面が少ないため肌にも優しく、違和感を低減することにも成功しました。鳥取大学医学部附属病院で試験的に装着していただいたところ、大変好評でした。

センターとの関わり
主に医療機器の自社製品化に向けた試作開発において、3Dデジタルものづくりに関する技術支援をしていただいています。今回の案件も、我々のアイデアを具現化していただくため技術相談させていただき、3Dプリンター等を活用した試作評価を重ねることで、最適形状を導くことができまし【企業名】 株式会社ケイケイ
所在地 鳥取県八頭郡八頭町郡家199-1
電話0858-72-1122
ＵＲＬ
http://keikei.co.jp/
事業内容 射出成形、射出成形金型、ダイカスト金型、金型製作・設計た。
また、歯科医療で頬粘膜を保護するための器具「オーラルシェル」の商品化や平成30年度とっと会長のコメント

当社は、射出成形、射出成形金型、ダイカスト金型、金型製作・設計を行ってきました。最近では、鳥取大学医学部附属病院のニーズに対応した医療機器開発や100％天然由来のバイオマス材料の量産化に成功するなど、独自製品の開発にも力を入れています。今後も、産業技術センターに協力いただきながら、市場ニーズに沿った商品を迅速に市場投入できるように製品開発を行っていきたいと思います。
（代表取締役会長 内藤 邦武 氏）

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技術支援企業紹介 ～県 内 企 業 の 新 製 品 ・ 新 技 術 ～２．塑性流動解析シミュレーションによる金型形状の改良（サンライズ工業株式会社）～冷間鍛造プロセスの可視化による工程設計の改善～
新技術概要

センターとの関わり

機械装置部品や機械要素部品の冷間鍛造の工程

日頃から、素材（鋼やステンレス鋼）の機械的設計には、①ブランク（加工前の素材）の形状・性質や金属組織学的な評価、めっきやPVDなど硬寸法の検討、②金型の形状や材質、表面処理の検質被膜の耐食性や密着性の評価、製品の不良原因討、③複数ある金型の動作タイミングの検討な調査など、センターの装置や技術を利用させていど、技術者を悩ませる様々な課題があります。鍛ただいております。

造技術者は、これらの課題を個別に、さらには総今後の展開合的に最適化させ、お客様から求められる品質を満たす製品を提供しています。しかし、工程設計このたび、鍛造シミュレーションにはじめて取が不適切な場合、製品に割れやバリ、しわ、段差り組み、当該解析技術の有効性を確認することがなどの製品不良が発生することがあります。

できました。今後は、社内で解析を行える人材の育成を進めていきたいです。

サンライズ工業(株)では、これまでに各種鍛造製品の製造実績がありますが、このたび新たに手素材の充満不足

金型がけた製品の試作において、前述のような不良が発生し、目の前の不良を解決しようとすると、別の不良が次々と発生し、担当者では解決できない状態に陥ってしまいました。
そこで、産業技術センターの支援のもと鍛造加素材

工シミュレーションを活用して不良発生原因の推定とその対策に取り組みました。シミュレーショ
ンで加工中の素材の流れを可視化したところ、不良は金型への素材の充満不足に起因して発生している可能性が高いことがわかりました。この結果

鍛造シミュレーション結果の一例（ボルト頭部の加工）に基づき、各種の金型やブランク形状で再解析し【企業名】 サンライズ工業株式会社
所在地 鳥取市国府町庁117-1
電話0857-23-2731
ＵＲＬ
www.sunrise-ic.jp
事業内容 あと施工アンカーの製造・販売
各種鋼球の製造・販売
表面処理加工（イオンプレーティング）

た結果、不良対策に有効と考えられる金型形状等を抽出することができ、暗礁に乗り上げていた製品試作が大きく前進しました。

社長のコメント

技術部長 三木 氏

塑性流動解析シミュレーションを活用し解析することで、長年の経験や勘の部分を可視化でき、当社の課題となっていた本問題の解決につながりました。また問題解決した内容を言語化することで、技術の継承や人材育成のスピード化にも期待できます。今後も産業技術センター様とタッグを組み、製・技・販のワンストップでの提供を模索したいと考えております。
（代表取締役社長 仁保 晶議 氏）

工場長 福田 氏

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技術支援企業紹介 ～県 内 企 業 の 新 製 品 ・ 新 技 術 ～３．冷凍を応用した柿ピューレ製造工程の改善（一般社団法人 物産観光やず）～渋戻りしない美味しい柿ピューレを提供します～
毎年苦労していた柿ピューレの製造工程を改善

新商品概要

できる技術を新たに開発したので導入してみない（一社）物産観光やずは、地元の農産物を使っかとの提案を令和元年に受け、試してみたとこ

た特産品の商品開発・販売を目的に平成24年に設ろ、設備投資なしで導入できることが確認でき、立し、二十世紀梨ピューレを始め、渋抜きした

令和２年から本格的に技術導入しました。

「西条柿」のピューレや「花御所柿」のピューレ今後の展開を製造し、菓子メーカー等に販売しています。
「西条柿」は、渋抜きすると上品な甘さととろ

西条柿ピューレだけでなく、花御所柿ピューレ

けるような食感が特長の柿で、和菓子などに適しや輝太郎柿ピューレも効率的に量産化できるようていますが、一旦渋抜きしたものでも加熱するとになりましたので、菓子等の加工原料として提供

渋戻りするために、菓子などに使いにくい素材でするだけでなく、これらの柿ピューレを活用したした。長期間冷凍保存することで渋戻りしない西新商品開発にも取り組んでいきたいと思います。

条柿ピューレを製造していましたが、一時期に大量に入荷する柿の処理には、毎年苦労していました。このたび、原料の柿を洗浄、分割して真空包装してから一旦冷凍保管し、手の空く時期に解凍してピューレに加工する新たな製造工程を導入した結果、作業効率が大きく改善され、ピューレの品質向上にもつながりました。
昨年、新たに「輝太郎柿」の加工委託にも応用し、できあがった輝太郎柿ピューレは、新商品の柿甘酒に使われています。

輝太郎柿ピューレとその応用例

センターとの関わり渋抜きした西条柿ピューレを長期間冷凍保存す【企業名】 一般社団法人 物産観光やず
所在地
八頭郡八頭町坂田30
電話0858-72-3257
ＵＲＬ
https://yazukoubou.com

ることで渋戻りしなくなる技術は、食品開発研究所が開発された技術を導入したもので、設立以来、継続して支援を受けています。

事業内容 柿や梨のピューレ、たけのこ水煮など農産物、惣菜、菓子等の製造、受託加工担当者のコメント
毎年、柿のシーズンには、入荷した柿を加工する際に、作業工程ごとに人手が分散されるために、処理作業に追われ苦労していました。
この技術を導入してから、収穫期には、洗浄・分割・真空包装までの処理に集中することができ、作業効率が大幅にアップし、品質向上も達成することができました。
（営業課長 上田 啓輔 氏）

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センターお知らせ■リアルなお困りごとの解決の糸口として～樹脂やゴム材料等の分析・評価技術データベースの紹介(国研)産業技術総合研究所中国センターのホームペー
ジ「樹脂やゴム材料等の分析・評価に関わる技術情報データベース＆研究者・グループ名鑑」に当センターの技術情報と職員のインタビューが掲載されました。
当センターのみならず、産業技術総合研究所及び中国地方の公設試験研究機関における、樹脂（プラスチック）やゴム材料等の分析事例等の技術情報（事例）が公開されています。
樹脂（プラスチック）・ゴム・セルロースなどを対象に、お困りごとの内容や具体的な原料・材料等を検索キーワードとして、分析事例の技術情報の絞り込みが可能です。

製造現場でのリアルなお困りごとに対する解決の糸口や、技術相談の起点として是非ご活用下さい。

■今後のセミナー・講習会等のご案内（１０月～１１月）
開催月

内
10/13(水)～

10 月

11 月

容

お問い合わせ先(代表)

産業用ロボットの基礎と実践的ピッキング演習
座学＝ 10/13 実技＝① 10/21-22 ② 10/28-29③ 11/4-5 ④ 11/11-12 ※実技は４回のうちから 1 回

機械素材研究所
TEL ：(0859)37-1811

10/14(木)～ 15(金) 分析技術能力強化事業 第２回講習会「熱分析 困ったときの測定テクニック ～熱分析における測定手法の選び方と応用解析～」

電子・有機素材研究所
TEL ：(0857)38-6200

10/15(金)

画像検査用 AI ツールによる画像解析と組込化研修

10/下旬

食品開発と健康に関する研究会 農・畜産物加工分科会

食品開発研究所
TEL ：(0859)44-6121

11/ 2(火)地元で獲れる水産物の有効活用セミナー

食品開発研究所
TEL ：(0859)44-6121

11/10(水)令和 3 年度鳥取県産業技術センター活動成果発表会

企画・連携推進部
TEL ：(0857)37-6205

11/19(金)時系列データ処理のための AI 解析研修

11/中旬

木質建材等開発支援事業勉強会｢木材の耐候性・耐久性 現状と展望」

11/26(金)次世代自動車関連技術研究会（WS3）(構成部品軽量化）

11/下旬

次世代自動車関連技術講演会 (エコカー部品開発)

電子・有機素材研究所
TEL ：(0857)38-6200

機械素材研究所
TEL ：(0859)37-1811

11/19(金)産業技術支援フェア in KANSAI 2021
当センター職員が講演 「サワラで煮干し作っちゃいました」＜オンラインで聴講いただけます＞
http://www.sansokan.jp/events/eve_detail.san?H_A_NO=34223

企画・連携推進部
TEL ：(0857)37-6205※開催日程や内容の詳細が決まり次第、随時、センターホームページ（https://tiit.or.jp/）でご案内します。
※新型コロナウィルスの感染拡大状況を踏まえ開催日程や内容に変更が生じる場合があります。

セミナー・講習会・イベント等のご案内 ⇒●発行/〒ホームページ

E-mail7

鳥取市若葉台南七