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インダストリー4.0におけるマルチチャンネルADCによるマシン・コンディション・モニタリング

Teledyne e2vの高機能EV10AQ190Aチップは、ビデオ・イメージング・システムの評価に使用するデータ収集ボードに欠かせないデバイスです。

「様々なアプリケーションをこの1種類のADC製品のみで実現できるので、とても便利です」Teledyne e2vのマーク・スタックラーは語ります。

工場現場では、重要な機器の故障や経年劣化に伴う動作性能の劣化に備えるための効果的な対策やそのためのフレームワークが必要です。そうした対策やフレームワークによって、ダウンタイムの影響を緩和でき、結果として工場や生産プラントの運転を継続できるため、スループットが最大化できます。また、生産する製品の品質を保つことにもつながります。これまでは、定期的なメンテナンスをすることで、こうした点を確保してきました。しかしこれにはコストと時間がかかります。

IoTを活用するインダストリー4.0の時代となった現在では、キーとなる動作データの取得が容易になりました。そのため、今後は複雑なシステムの健全さを徹底的に評価するためのより効率的な方法が確立されていくでしょう。マシン・コンディション・モニタリング(MCM)の出現により、装置に関する連続ストリーム・データがリアルタイムに提供できるようになったことは、製造業界で高く評価されています。データに基づいてメンテナンスの必要な時期や場所を特定できるようになり、取るべき対策は従来の予防のためのものから予測によるものへと移行しています。

MCMにより損傷の進行が早い箇所が特定できるため、実際に故障する前に必要な部品を交換しておくことができます。つまり、投資した最先端の電子システムの動作寿命を延長することが可能になり、予定外の修理作業による中断を避けることもでき、なおかつ日々の運転コストも低減できるのです。さらに、機器の故障が無くなれば労働者の被災も避けられるでしょう。以下で紹介するのは、生産工場におけるマシン・ビジョン・システムの運転時間を検証する目的でMCMを実施している事例です。

台北にあるZKey Technologyは、大きな成功を収めている設計サービス会社です。オーダーメード型ハードウェア・ソリューションの提供を通じて、顧客の複雑多岐にわたるニーズに対応しています。提供するソリューションの大部分は、先進的なプログラマブルロジックデバイスとそれに伴うファームウェアに基づいています。2018年半ばに、ZKeyは主要なシステムインテグレーション企業から誘いを受けて大規模なMCMプロジェクトに関わることになり、必要なデータ収集装置の開発と供給を担当することになりました。

マシンビジョンに組み込むイメージセンサーの性能パラメータは、経年劣化により解像度、コントラスト、ノイズレベルなどが影響を受けます。こうした劣化に対処しなければ、製品品質の問題を見逃す可能性を高めることになります(そしてバッチ全体を破棄する必要性も生じさせるかもしれません)。あるいは動作上の深刻な状況に十分に早く対処できないなどの事態につながることもあります。結果として、ダウンタイムのコストがかかり、人的な安全性が危険にさらされる恐れもあります。

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