IoTStudyOkayama01 - Speaker Deck

IoTStudyOkayama01

by myasu

Slide 1

Slide 1 text

“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

Slide 2

Slide 2 text

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

Slide 3

Slide 3 text

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

Slide 4

Slide 4 text

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

Slide 5

Slide 5 text

作例１：コンサート会場でIoT

Slide 6

Slide 6 text

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」

Slide 7

Slide 7 text

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）

Slide 8

Slide 8 text

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

Slide 9

Slide 9 text

”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

Slide 10

Slide 10 text

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

Slide 11

Slide 11 text

つくりかた（ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）

Slide 12

Slide 12 text

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

Slide 13

Slide 13 text

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

Slide 14

Slide 14 text

ハードウェア構成ペンライト部 RaspberryPiと周辺機器

Slide 15

Slide 15 text

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

Slide 16

Slide 16 text

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！

Slide 17

Slide 17 text

作例２：工場現場のカイゼン

Slide 18

Slide 18 text

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）

Slide 19

Slide 19 text

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

Slide 20

Slide 20 text

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

Slide 21

Slide 21 text

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

Slide 22

Slide 22 text

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

Slide 23

Slide 23 text

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！

Slide 24

Slide 24 text

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

Slide 25

Slide 25 text

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）

Slide 26

Slide 26 text

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）

Slide 27

Slide 27 text

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・・・

Slide 28

Slide 28 text

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

Slide 29

Slide 29 text

つくりかた（ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）

Slide 30

Slide 30 text

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

Slide 31

Slide 31 text

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

Slide 32

Slide 32 text

ハードウェアの構成

Slide 33

Slide 33 text

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）

Slide 34

Slide 34 text

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

Slide 35

Slide 35 text

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

Slide 36

Slide 36 text

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 ）

Slide 37

Slide 37 text

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

Slide 38

Slide 38 text

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）

Slide 39

Slide 39 text

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

Slide 40

Slide 40 text

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

Slide 41

Slide 41 text

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