オンライン状態監視/予知保全システム
導入と課題解決株式会社イー・アイ・ソル

本日の内容Agenda目的

IoT / 予知保全システム構築/導入の課題を、各種データから明確にし、事例等から課題解決案をご紹介します。

結果皆様が持つ課題解決の1つのヒントとなれば幸いです。

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会社紹介

Company Introduction

Our Mission Embedded Instrumentation Solution
設立

2005年

本社

東京都港区

事業所

東京都/大阪府

親会社（株）ソルクシーズ ※東証1部上場

事業内容
認定

計測/制御/組込/IoT/Webシステムの開発、販売
ISO9001 , ISO27001
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会社紹介

Company Introduction

自L a b V I E W 受 託 開 発
お客様の仕様に基づいた
オーダーメード開発

GOLDAlliance Partner

・年間200案件以上の実績
・音/振動関連・リアルタイム処理
・IoT / 状態監視システム
・計測はもちろん、Webアプリ、DBも含めたトータルシステム構築

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社

開発製品

販

売

リアルタイム
音源可視化装置

LabVIEW
スターターキット

・業界最高速25fps
・低コスト
・カスタマイズ可・大手メーカーから国の実験まで、豊富な販売実績

・LabVIEWユーザー
用関数ライブラリ・センサメーカーと協業
・サーモカメラ・高速度カメラ・ガルバノミラー

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納品実績
Delivery record

220社以上のお取引先、年間約200件の開発案件
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現場の課題現場の課題On-Site Task

何から始めていいか分からない
データはあるが先に進めない

 IoT / 予知保全システム構築を実施したいが、何をしていいのか、分からない。
 IoTへの取り組みを実施しているが、NGデータは中々出ないので、その先に進めない。->自前主義の限界
 人手不足により、検査を自動化したい。->省人化 感応試験をやめたい。->技術伝承、評価のバラつき 最初は中々予算を大きく取れない。
 計測も行った事がない為、正解が分からない。

人の感応試験をやめたい

人手不足

初期投資は小さく始めたい

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データはあるがNGデータは中々出ない

ダウンタイムを減らしたい

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データ
Data

抜粋 経産省：ものづくり白書2018よりCopyright © E.I.SOL All rights reserved.

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データ
Data

各国のIT技術者数

IT技術者数分布状況
抜粋 経産省：ものづくり白書より

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データ
Data

・経産省「日本ものづくり白書2018」
・IT人材の不足
・自前主義の限界◎解決すべき経営課題○付加価値の獲得○省人化○技能伝承の実現○Connected Industriesの推進
抜粋 経産省：ものづくり白書2018よりCopyright © E.I.SOL All rights reserved.

10メッセージ
Our Message

専門業者と進める
全ては計測から
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事例紹介

事例

Case Study

錢高組様向けテストから専門業者と● トンネル工事における、安全対策・省エネを目的としたシステム。
● 作業者の位置把握、消費電力監視、環境計測● 各種データから14の作業工程を自動認識し、坑内ファンの自動制御。
● 全てのデータは、iPadで見える化。

まずは計測

作業者位置・環境計測の実現可否をテスト実施。
使用したプログラムは流用し、最終的に3ヶ月で全システムを構築。
対象機器の消費電力量40％削減。
NETIS（新技術システム）に登録。

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事例

Case Study

錢高組様向けテストから専門業者とテスト/計測

・作業員位置把握用RFIDタグは、スペック通り100mで検知可能か。カーブでは？障害物があったら？
・環境計測センサーは？場所は？
・ファン制御方法は？

実トンネル工事現場での実証実験の結果、OKと判断し、最終システム構築へ。

まずは計測・CompactRIOを100m毎に設置し作業員位置検出。
・掘削現場CompactRIOを設置し、環境計測→サーバ転送。
サーバー側で作業工程を自動認識し、ファンに設置されたCompactRIOへ制御信号送信。
・初めての取り組みとなる為、修正も多々発生するが、社内から現地CompactRIOの内部プログラム変更が可能。
・「Tunnel Eye」という名称でサービス開始。

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事例

Case Study

自動車部品会社様向けテストから● 生産設備の突発的故障を予知する為のシステムを構築。
● まずは、電流や振動で測定が出来るのかのテスト。
● 今までにない取り組みとなる為、まずは計測システムの構築から開始。
● 現在5設備を対象として監視中。今後、最大40台まで増設予定。

専門業者と

まずは計測

Bosch社Production Performance Manager(PPM)との連携、モニタリング、エラー監視。
まずは小さく計測から始める。となり、EISOL製ポータブル騒音計システムにて実施。
テスト実施後、CompactRIO＋サーバーでシステム構築。

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事例

Case Study

東京電力様向け専門業者と技術伝承● 部分放電診断技術に伴う、電力設備の予防保全・劣化診断技術の検討。
● 東京電力様にてセンサーを開発。
● 今まではオシロスコープで測定。
● 測定・波形分析には専門知識が不可欠であるが、分析出来る技術者の確保が困難。
● スキルレスで的確な診断を可能とするツールが必須。診断をアルゴリズム化し、自動化する事が目的。

PXIe-5162

PXIe-5162

・5G/s
・4ch、10bit・大容量（2GB）
オンボードメモリ

 PXIシステムを構築し、高速サンプリング。
RAMディスク採用。
 Windowsコントローラが搭載されており、専用ソフトをLabVIEWで組込。
 現場で計測～解析・診断～報告書作成までを自動化。
 今後は、常時監視機・モバイル機（現場用量産機）を開発予定。

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事例

Case Study

感応試験自動化USB専門業者と技術伝承

ー高級機/量産機の考えー

cDAQ-9171＋
NI 9234

WindowsPC＋
・マイク1ch計測
LabVIEW・独自診断解析●●●

Android OS＋Android App

加工機の予兆診断。突発故障・部品交換によるダウンタイム改善、部品交換代の削減。
診断アルゴリズムは、お客様よりご提供。
LabVIEWで組込。
音から予兆診断・判定を行う。

●
●
●
●

・マイク1ch計測
・簡易診断解析

簡易予兆診断システム。
現場作業員配布用として、低コストを実現。
問題発生時、本機で簡易診断を行い、更に詳細解析が必要となった際に、Windows版システムを使用。
Android AppもEISOLにて開発。

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事例

Case Study

風力発電機状態監視
●
●
●

●
●
●専門業者と回転/振動/音等多チャンネル計測システム。
大型機（300ch以上）から、小型機（10ch程度）まで。
計測だけではなく、解析、解析結果に伴う制御信号出力もエッジ（CompactRIO）側で対応。

既設設備のネットワーク化

サーバー

振動・回転等各種センサー取得

振動・回転等各種センサー取得

CompactRIO

CompactRIO

データは、遠隔モニタリング及びダウンロード。
一度システムを組む事で、量産となった際には、類似測定器を購入するより大幅なコスト削減。
重たい処理用として、intel i7搭載のCompactRIOも用意されている。

Office内

●
●
●
●

専門業者と

●Webアプリ・検索、ダウンロード・遠隔モニタリン
・解析

各試験機からのデータをCompactRIOで測定取得データをサーバーへ格納。データベース化。
Webアプリを構築し、モニタリング・検索・ダウンロード・各種解析機能を搭載。
単体で稼働していた試験機のオンライン化。

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18これまでの事例の共通点
Common points of past cases

お客様で既に検討されたアルゴリズムがある。

→DLL等で用意されているようであれば、LabVIEWへ組込。

市販上位ソフトウエアで診断を実施。
→計測～DB登録までの開発を実施。

お客様にて診断アルゴリズムを検討。

→計測・ご指定の解析 システム開発を実施。

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IoT / 予知保全システム
IoT / Predictive Maintenance System

ソフトウエア
データ分析/予兆保全
アルゴリズム
計測・解析

Network/Database
サーバー
ストレージ選定
計測端末/上位ソフトとの連携

Webアプリ

データベースAndroid App/iApp

サーバー構築エッジ/計測端末
Real-Time/LinuxFPGA等組込技術
同期計測・解析ストレージ
DBとの連携Copyright © E.I.SOL All rights reserved.

その他
センサー選定センサー取付
ケーブル配線
業界固有ノウハウ

20データ解析

データ分析

Data analysis

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データ解析
Data analysis何を使えばいい？
どう分析すればいい？
何が正解？
本当に結果が出る？
自社で解析までできる？

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専門業者と進める22

現場の課題On-Site Task

何から始めていいか分からない
データはあるが先に進めない

 IoT / 予知保全システム構築を実施したいが、何をしていいのか、分からない。
 IoTへの取り組みを実施しているが、NGデータは中々出ないので、その先に進めない。->自前主義の限界
 人手不足により、検査を自動化したい。->省人化 感応試験をやめたい。->技術伝承、評価のバラつき 最初は中々予算を大きく取れない。
 計測も行った事がない為、正解が分からない。

人の感応試験をやめたい

人手不足

初期投資は小さく始めたい

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データはあるがNGデータは中々出ない

ダウンタイムを減らしたい23

何故先に進めない？
Why can not you go ahead?

数ある手法の中で、どれを使えばいいのか？
その使った手法では、どのような結果になるのか？
結果、どのようにして“異常”と判断するのか。
ここが見えれば、先に進める一つの要因となる。
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24上位データ解析
Data analysis

株式会社イー・アイ・ソルでは、MT法

Mahalanobis Taguchi Methodを採用し、これらの課題を解決しています。

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25MT法を使った予知保全

MT法とは？
What’s MT Method？

MT法とは？
多変量解析に品質工学の理論を融合させた手法群の総称です。
算出したマハラノビス距離に基づいて，正常/異常の判定を行うことが主要な分析の目的となります。
正常な集団＝基準を単位空間と呼び、その単位空間と 計 測 し た デ ー タ が ど れ だ け 距 離 （ MahalanobisDistance）が離れるかにより、合否判定を行う手法となります。

MT法の特徴 OKデータだけで進める事が出来ます。
 特徴量からスコアを出す為、データ量が軽く、ネットワーク負荷が減らせます。
 経過監視による予知保全や、品質管理にも使用可能です。

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処理の流れData Flow

単位空間

計測データ

振動や音、電流等センサーの計測データ。

特徴量計算

得られたデータから、特徴量を抽出し、計算します。

単位空間との比較

予めOKデータで製作した単位空間と計測データの比較を行います。

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マハラノビス距離

単位空間との離れた距離を“スコア”という形で見える化します。

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MT法の活用例

活用例 -1
Case Study

生産設備の予知保全
モータの突発故障は、設備停止となり交換に多くの時間を要し、生産計画に大きな影響を及ぼす。
生産設備のモータの振動をピックアップにて計測。
周波数解析の後、特徴量を計算し、スコア化。
年2回のメンテナンスが実施される為、実施後の振動データで「単位空間＝基準」を作り、そこからどれだけ距離が離れるかを常時監視。

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30活用例 -1

一般的に閾値は「4」とすると言われております。（もちろん任意設定可能）

Case Study

仮に「4」を閾値とした場合→出ない。
→出ても1度。
→点検作業前のデータです。
頻繁に閾値を越えている。

仮に「4」を閾値とする。

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31活用例 -1
Case Study特徴 点検後や交換後のデータを基準とする事でそこからどれだけ離れていくかが分かる為時間経過による差異を確認する事が可能。
 正常時のデータを基準化する事で、様々な場面で応用が可能。
 閾値を自由に変更し、注意喚起や交換等々色々な設定が可能。

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32活用例 -2
Case Study

感応試験の自動化
生産ラインにおける自社製品のスピーカから発生する音の試験。
現状は、人の耳による感応試験。
感応試験による品質のバラつき、技術伝承を行い、ラインの省人化を目指したい。

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現場の課題On-Site Task

何から始めていいか分からない
データはあるが先に進めない

 IoT / 予知保全システム構築を実施したいが、何をしていいのか、分からない。
 IoTへの取り組みを実施しているが、NGデータは中々出ないので、その先に進めない。->自前主義の限界
 人手不足により、検査を自動化したい。->省人化 感応試験をやめたい。->技術伝承、評価のバラつき 最初は中々予算を大きく取れない。
 計測も行った事がない為、正解が分からない。

人の感応試験をやめたい

人手不足

初期投資は小さく始めたい

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データはあるがNGデータは中々出ない

ダウンタイムを減らしたい34

活用例 -2
Case Study

・経産省「日本ものづくり白書2018」
・IT人材の不足・自前主義の限界◎解決すべき経営課題○付加価値の獲得○省人化○技能伝承の実現○Connected Industriesの推進

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35活用例 -2
Case Study

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36活用例 -2
Case Study特徴 試験は、決まった担当者しか行えず、別担当者が聞いても、どこが悪いかの判断がつかない場合も多くあった。品質基準も人だった。
 正常時のデータを基準化する事で、明確にNGが分かるようになった。
 システム導入当初は、データと現場担当者判断との相互確認。
 自動化する事で、省人化や技術伝承を目指す。

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37MT法を採用したコンサルティングサービス

イー・アイ・ソルのサービス
Service of E.I.SOL

計測
音・振動・電流等、計測システムを構築し、一定期間データ取得を行います。
弊社機器の貸出も行っています。

検証

実証

取得データを使い、MT法による検証を行います。
その際、NGデータがなくても構いません。

提案

サーバー、上位ソフ
解析結果を計測シ
ト含めたトータルシ
ステムに組込、再度測定を行います。 ステム構築のご提案を行います。
データと実際の現象の実証を行います。

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構築
ご提案内容に基づき、トータルシステムの構築を行います。

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イー・アイ・ソルのサービス
Service of E.I.SOL 計測から一緒に実施します。計測システム構築はもちろんの事、小さく始めたい方へは、弊社機器の貸出も行っております。
 既にデータがあるお客様に対しては、そのデータを使用します。
 計測データから、MT法による検証を実施。
 単位空間（＝基準）を製作し、再検証を行います。
 検証結果でレポートを作成。ゴール/結果を報告します。
 サーバー・Webアプリ等含めた、最終システムのご提案を行います。
 MT法により、ゴールを明確化し、先に進めます。

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サービスのVision
Our Message

株式会社イー・アイ・ソルでは、お客様の課題を共有し、MT法を使ってお客様と共に計測から一緒に実施する事で、課題を解決致します。

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イー・アイ・ソルのサービス
Service of E.I.SOL

リアルタイム音源可視化装置
・音の発生場所を見える化
・業界最高速25fps
・突発音、移動する音の可視化
・異音発生場所の特定
・出張計測サービスの実施

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様々な企業との連携

様々な企業との連携
Collaboration with various companiesIoTシステムは1社では完結致しません。様々な会社とコラボレートしています。
●サーバー●National Instruments●データ分析

●機械学習
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●Bosch44

様々な企業との連携
Collaboration with various companies

MT法は、数ある手法の1つであり、全ての課題を解決するものではありません。
機械学習やデータ分析によるモデル構築が、最適な場合もあります。
この場合は、上位機械学習システムとの連動や、モデルをシステムに組み込む等で、連携致します。
数ある手法でどれが最適なのか。
イー・アイ・ソルでは、MT法でいち早く結果をお伝えします。

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IoT / 予知保全システム
IoT / Predictive Maintenance System

ソフトウエア
データ分析/予兆保全
アルゴリズム
計測・解析

Network/Database
サーバー
ストレージ選定
計測端末/上位ソフトとの連携

Webアプリ

データベースAndroid App/iAppサーバー構築

エッジ/計測端末
Real-Time/Linux
FPGA等組込技術
同期計測・解析ストレージ
DBとの連携Copyright © E.I.SOL All rights reserved.

その他
センサー選定センサー取付
ケーブル配線
業界固有ノウハウ

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まとめ

まとめ
Summary

全ては計測から専門業者と進める
ゴールを見える化する

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まとめ
Summary.

計測/POCから一緒にMT法を採用

エッジ

見える化上位ソフト

計測システムの構築はもちろ
予知保全エンジンは、MT法
エッジ/計測端末には、組込型 お客様に合わせたWEBアプリのん、取得したデータの検証/を採用。NGデータがなくても、 端末NI CompactRIOを採用。計 構築から、Bosch PPM等市販さ実証をお客様と共に行います。 OKデータだけで解析可能です。 測から、一次処理・解析を組込、 れたソフト使用、他社と連携計測システムの貸出も可能。
クラウド/サーバーへ転送。
する等で実現します。

GOAL/結果を見える化する事でお客様の課題解決をします。
Copyright © E.I.SOL All rights reserved.

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本日の内容Agenda目的

IoT / 予知保全システム構築/導入の課題を、各種データから明確にし、事例等から課題解決案をご紹介します。

結果皆様が持つ課題解決の1つのヒントとなれば幸いです。

Copyright © E.I.SOL All rights reserved.

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ご清聴ありがとうございました。
株式会社イー・アイ・ソル