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第1回 IoT勉強会 in 岡山 キックオフミーティング

Transcript

1. “カイゼン”から始めよう！ 普段使いできる IoTものづくり @第1回 IOT勉強会 IN 岡山 2019/6/22
2. 自己紹介 myasu 岡山県在住 本業 ・岡山の機械メーカ、生産技術 ・生産設備・治具製作 ・生産ラインの設計・立ち上げ・カイゼン
3. カイゼンからはじめる ”IoT”という言葉が流行って久しい 「具体的にどんなモノ？」 • センサをArduinoやRaspberryPiにつなげて • データをインターネットに送って・・・ 身の回りのちょっとした”カイゼン”に当てはめる
4. とにかく作ってみよう 部品もやり方も、カンタンに情報が手に入る 断片的な情報（Tips的な内容でも） • 組み合わせるだけで、以外と作れてしまう！ RaspberryPiを活用した作例と仕組みを紹介
5. 作例１： コンサート会場でIoT
6. コンサート会場で使えるIoT 小型パソコン「Raspberry Pi」 コンサート会場 （写真：Switch Science, raspberrypi.org） 教育用マイコン「micro:bit」
7. きっかけ とある、アイドルグループのファン 　（昨年末の紅白出場、おめでとう！） 年にN回程度、コンサートに参加 　（先々週は 　　埼玉・西武ドームに 　　行ってました）
8. きっかけ コンサートの場で応援グッズとして 使われるペンライト　（コンサートライト） その場の雰囲気に合わせ 発光色を変えたり 振り方を変えたり アーティストと観客と”一体感”をつくるアイテム
9. ”カイゼン”したいこと 色替えボタン ペンライトの柄 色替えのボタン操作を 簡単にしたい （操作する瞬間、”素”に戻る！） コンサート中の雰囲気を伝えるために、 簡単にツイートしたい　　←ココ、IoTっぽい
10. ① ② ペンライト部 RaspberryPiと周辺機器 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 製作したモノ ペンライト制御の Micro:bit ペンライト RaspberryPiと 周辺機器 咽頭マイク 音声認識でペンライトを色替え ペンライトを”振る”ことで自動ツイート
11. つくりかた （ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）
12. ソフトウェア キャストさんの ”愛称の読み”の辞書を 元に音声認識 →　キャスト・カラーに切替 ペンライトを”振った”動きを micro:bitの加速度センサを トリガに使って、ツイート 演者名 色番号 演者名 色番号 あんちゃん 1（橙色） あいきゃん 6（白色） りかこ 2（桃色） きんちゃん 7（黄色） すわわ 3（緑色） あいにゃ 8（紫色） ありさ 4（赤色） ふりりん 9（ピンク） しゅか 5（青色） （内蔵の） 加速度センサ
13. ハードウェア構成 ペンライト RaspberryPi Zero W Micro:bit USB サウンド IF 咽頭マイク スマートフォン （WiFiテザリング） twitter 出力IF 加速度センサ Micro:bit 3V電池 USB ハブ 5Vモバイル バッテリー micro:bit “RADIO” インターネット WiFi ペンライト部 RaspberryPi &周辺機器 IF:インター 　　フェース LTE USB アナログ デジタル USB USB
14. ハードウェア構成 ペンライト部 RaspberryPiと周辺機器
15. ソフトウェア構成 micro:bit USB IF シリアル 通信入力 音声認識結果から 色番号を選定・文字列生成 Julius プロセス マイク入力 デバイス シリアル 通信監視 ツイート 内容生成 シリアル 通信出力 認識辞書ファイル Pythonスクリプト ペンライト部 micro:bit Twitter APIに 指示 無線通信
16. コンテストに応募してみた 「みんなのラズパイコンテスト 2018」 （日経BP・日経Linux/ソフトウェア主催） 受賞！ 実機は [ E-05-01 ] えれくら！　に展示してます！
17. 作例２： 工場現場のカイゼン
18. 工場現場のカイゼン 小型パソコン「Raspberry Pi」 工場の生産現場 （写真：Switch Science, raspberrypi.org）
19. 活用の場面 勤務先の工場の製品・・・ 　　　農機具（農業で使う道具・設備） 「季節に合わせた製品」を「多品種・少量生産」 ・「季節に合わせた」 ・「多品種・少量生産」 →　 次回の生産は、来年の同じ時期 →　 年間約250機種。生産期間は最短3日～最長4ヶ月
20. 活用の場面 多品種少量に対応：セル生産方式 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 完成品 “ ” 限られた生産スペースで 多品種少量生産 →　 毎週のように、生産ラインを立ち上げ・解体を繰り返し “ ” 限られた生産スペースで 多品種少量生産 →　 毎週のように、生産ラインを立ち上げ・解体を繰り返し セル生産 セル生産 部 品 ス ト ア 出 荷
21. 活用の場面 多品種少量に対応：セル生産方式 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 完成品 ストップウォッチで作業時間を測定 セル生産 セル生産 部 品 ス ト ア 出 荷
22. 活用の場面 多品種少量に対応：セル生産方式 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 完成品 セル生産 セル生産 部 品 ス ト ア 出 荷 ボトル ネック ボトル ネック ボトルネックを”見える化”　→　作業カイゼン
23. 活用の場面 多品種少量に対応：セル生産方式 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 完成品 セル生産 セル生産 部 品 ス ト ア 出 荷 作業中にいちいち ストップウォッチで計っていられない！
24. 活用の場面 多品種少量に対応：セル生産方式 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 完成品 セル生産 セル生産 部 品 ス ト ア 出 荷 作業中にいちいち ストップウォッチで計っていられない！ ・各工程の作業が1 　 サイクル 終わるたびにボタンを押す ・作業時間が自動的に、履歴に残る ・各工程の作業が1 　 サイクル 終わるたびにボタンを押す ・作業時間が自動的に、履歴に残る
25. 製作した装置 現場で不要になった 液晶モニタ イレクターパイプ 実物の写真 RaspberryPiと周辺回路を 収めた制御盤 無線スイッチ 高さ 約1.3m 小型パソコン RaspberryPi 2015年に製作、3年以上稼働中・・・ 2015年に製作、3年以上稼働中・・・ （写真：Switch Science, 富士電機）
26. 製作した装置 工程１ 工程２ 工程３ 工程４ 無線スイッチ使用で煩わしい配線無し 無線スイッチ使用で煩わしい配線無し ボタン1 ボタン2 ボタン3 ボタン4 無線スイッチ （写真：富士電機）
27. 測定データの履歴画面 工程１ 工程２ 工程３ 作業時間の ラップタイムの 履歴を 残している 作業時間の ラップタイムの 履歴を 残している ・・・
28. 画面構成 タクトタイムの 履歴を グラフ表示 測定データの 履歴画面 測定データの 履歴画面 測定中の モニタ画面 測定中の モニタ画面
29. つくりかた （ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）
30. ハードウェアの構成 FA用センサなど FA用表示灯など DC24Vで動作する機器 RaspberryPi RaspberryPi 3.3Ｖで動作する部品 フォトカプラで 電気的に絶縁 フォトカプラで 電気的に絶縁 フォトカプラで 電気的に絶縁 フォトカプラで 電気的に絶縁 トランジスタ アレイで 電流増幅 トランジスタ アレイで 電流増幅 センサ の信号 表示灯の 信号 表示灯を点灯 センサ の信号
31. ハードウェアの構成 DINレール取り付け （タカチ） 時刻保持RTC ユニット RaspberryPi 本体 トランジスタアレイ FA機器 入出力端子 フォトカプラ
32. ハードウェアの構成
33. ハードウェアの構成 アルミフレーム （ＮＩＣオートテック） イレクターパイプ （矢崎加工） 回転灯 （日惠製作所、 　 パトライト） 電源レス無線スイッチ （シュナイダー・富士電機） スイッチ サーキットプロテクタ （ＩＤＥＣ） 端子台 （東洋技研） コンセント等 （パナソニック） 制御盤の箱 （タカチ、 　 日東工業、 　 東洋技研）
34. ソフトウェアの構成 RaspberryPi RaspberryPi ＯＳ ・Windows 10 IoT Core ＵＷＰアプリ VisualStudioで、 ソフトウェア開発 リモートデバッグ Wifi
35. ソフトウェア 詳細 ユニバーサル Windows プラットフォーム (UWP) アプリ グラフ表示 「Live Charts」 https://lvcharts.net/ タクトタイムの 履歴を グラフ表示 ボタンが押された 信号を受付 ボタンが押された 信号を受付 前回、ボタンが 押されてからの 経過時間を計算 前回、ボタンが 押されてからの 経過時間を計算 履歴データを保存 定期的に画面の内容を更新 定期的に画面の内容を更新
36. RaspberryPiとPLC PLCを使っても、同じようなことが出来る 測定時間の情報を、大きな画面で見たい 大型のFA用のタッチパネルは高価 Microsoft Visual Studioで開発可能 Windowsアプリとして開発。（リモートデバッグ可能） データの収集・解析 ネットワーク接続を標準装備 PLC　 ＝ プログラマブル ロジックコントローラ （写真： Siemens ）
37. RaspberryPiとPLC 使用する上で気になる機能比較 ソフトウェア技術者の方が、ちょっとしたカイゼン機器を開発できる PLC RaspberryPi 記述言語 ラダー C# / VisualBasic C, Python　... ”RUN中書き込み” できる できない デジタル入出力 ポートの電圧 24 V 3.3V →別途24V変換必要 操作者に対する 入出力機器 FA用タッチパネル 液晶モニタ マウス、キーボード
38. コンテストに応募 「みんなのラズパイコンテスト 2017」 （日経BP・日経Linux/ソフトウェア主催） 「技術賞」を受賞！ https://trendy.nikkeibp.co.jp/atcl/column/ 17/062900102/070500004/ （写真：日経トレンディ）
39. まとめ 　身の回りのちょっとした”カイゼン”に当てはめる • ”普段使い”するということ • やりたいことの断片が分かれば　 →Tipsが選べる • つくる途中も、作った後も楽しめる　→次の作品を作るモチベーション　 　「作りきる」こと！ • まずは妥協と納得の範囲内での”品質”を目指す • ”Done is better than perfect.”　「多分動くと思うからリリースしようぜ」 　モチベーションアップ！ • ”コンテスト”への応募、MakerFaire等イベントに展示参加
40. 補足：情報源 　有志コミュニティ • 「IoT ALGYAN」 「ROS Japan UG」 • 「DEEP LEARNING LAB」 「The Things Network」 • 「Chainer User Group」 etc... 　書籍 • 日経BP：日経Linux/ソフトウェア、ラズパイマガジン • CQ出版：トランジスタ技術、Interface • 電波新聞社：電子工作マガジン
41. 補足： 　部品の購入 • 東京：秋月電子、千石電商、マルツ、aitendo • 大阪：共立電子産業シリコンハウス 　モノ作りの場所 • 全国の”ファブラボ” • 東京：DMM.Make • 岡山：（DAIKI岡山店）オカヤマ メイカーズ スペース • 倉敷：ホビー塾　沖新