MFK2019 - Speaker Deck

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“カイゼン”から始めよう！普段使いできる IoTものづくり @MAKER FAIRE KYOTO 2019 2019/5/5

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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

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自己紹介 香川・岡山で電子工作が趣味の人たちの集まり「えれくら！」のメンバー [E-05-01で展示] 電気・電子・メカ工作のもくもく会、情報交換会 開催場所：高松・「えれくら！」と、　　　　　　　倉敷・「えれくら！大都会」（←主催）

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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

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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

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作例１：コンサート会場でIoT

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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」

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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

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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

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”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

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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

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つくりかた（ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）

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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

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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

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ハードウェア構成ペンライト部 RaspberryPiと周辺機器

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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

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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！

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作例２：工場現場のカイゼン

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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）

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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

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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

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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

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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

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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！

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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

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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）

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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）

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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・・・

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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

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つくりかた（ちょっと突っ込んだ、技術的な話し）

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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

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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

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ハードウェアの構成

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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）

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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

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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

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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）

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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