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情報処理

カラーバーコード「カメレオンコード」を活用した高精度リアルタイム位置取得による分析・指示のCPS(サイバーフィジカルシステム)開発

岐阜県

株式会社インフォファーム

2022年1月25日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代カラーバーコードの独自技術「カメレオンコード」を活用した個体を特定する動線の認識・収集・分析のデジタル化とAI解析による生産性向上の高度化技術開発
基盤技術分野 情報処理
対象となる産業分野 医療・健康・介護、航空・宇宙、自動車、農業、産業機械、スマート家電、食品、建築物・構造物、工作機械、印刷・情報記録、光学機器、化学品製造、物流・流通、飲食・宿泊
産業分野でのニーズ対応 高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)、高効率化(人件費削減)、高効率化(生産性増加)、低コスト化
キーワード 二次元バーコード、在場画像記録、リアルタイム位置把握、時間・距離の自動収集、ウェアラブル作業支援
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成30年度~令和2年度

プロジェクトの詳細

事業概要

人員の稼働状態を見える化することは、所在する位置情報を点ではなく線で把握することが必要になります。
本研究開発では、生産現場の作業エリアの移動距離・移動時間・滞留時間の動線データと、原材料や部品を人が生産設備に供給する物量の動線データを収集して活用することで、人員の稼働状態を見える化します。
更に機械の稼働状態を見える化したデータと相関分析することで生産現場の工程順やレイアウトを最適化シミュレーションする技術を開発すれば、機械と人の両面から「生産性向上」を支援することができ、人手不足を補う生産工程の改革(改善ではなく革新)に繋がります。
人員と原材料の供給量を動線データとして見える化する技術には、㈱インフォファームグループが商標登録と特許を取得しているカラーバーコード技術『カメレオンコード』を活用します。

開発した技術のポイント

○カメレオンコードを用いた業務の見える化とプロセス改善に繋がるサイバーフィジカルシステム(CPS)のサービス開発
 ①データ収集
 ②見える化
 ③BI・AIによる分析
 ④改善・自動化

【特徴】
・導入コストが比較的安価 → 市販のプリンタ、カメラが利用できる
・従来RFIDでは困難だった作業環境下(耐熱,洗浄,電波障害)でも柔軟な対応が可能
  → カメレオンコードはラミネート加工することができ、カメラによる動画撮影は電波障害の影響なし
・認識粒度が細かく未認識検知ができる → 認識座標の粒度は数mm単位

CPSのサービス開発
具体的な成果

1.カメレオンコードの画像・動画認識技術のブラッシュアップ
初年度:湾曲収差補正前5.7%の歪→補正により1.6%の歪まで軽減
二年度:途切れ5秒以内が97%、6~8秒以内が3%でほぼ5秒以内
三年度:1日24時間停止することなく2週間の連続保存を実現

2.メガネ型ウェアラブル端末によるモニタリングとコントロール
初年度:1秒以内にアラート通知。(オンデマンド環境で検証)
二年度:5秒以内に自動表示。(クラウド環境、カメラとウェアラブル端末は別々で検証)
三年度:1秒以内に自動表示。(クラウド環境、カメラ付ウェアラブル端末で検証)

3.動線ビッグデータを活用したBI分析・AI解析
初年度:Tableau による見える化5分析×2パターン(頭と手首)を作成
二年度:設備稼動データと作業者動線データの相関分析によるムダ動作解析(DAWCS) 所要時間5分以内を実現
三年度:生産性向上10%(腕時計型ウェアラブル端末の装着で未来予想推論による生産指示の検証)

4.最新情報の計画反映
初年度:展示会出展 6展
二年度:展示会出展 8展
三年度:展示会出展 3展(新型コロナ禍で出展中止あり)

ウェアラブルピッキングの実証実験
ウェアラブル生産指示の実証実験
展示会出展・セミナー開催
知財出願や広報活動等の状況

■特許
4252981 二次元コード,二次元コードリーダおよびプログラム
4435851 二次元コード,二次元コードリーダおよびプログラム
4499825 二次元コード,二次元コードリーダおよびプログラム
4435854 二次元コードリーダおよびプログラム
4328325 二次元コードリーダおよびプログラム
4330590 データ提供システム,サーバおよびプログラム
4343942 情報管理システム,クライアント,サーバおよびプログラム
4388090 データ管理システムおよびプログラム
7831659 B2(米国) データ提供システム,サーバおよびプログラム

■商標
5979432 カメレオンコード第9類 インターネットを利用して受信・保存することができる画像ファイル
5810868 いろあと第9類 遠隔監視システム用ビデオカメラ・サーバコンピュータ・電子計算機プログラム

研究開発成果の利用シーン

生産現場の作業エリアの移動距離・移動時間・滞留時間の動線データと、原材料や部品を生産設備に供給する搬入搬出作業の動線データを収集して活用することで、人の稼働状況を見える化できます。
更に機械の稼働状態を見える化するセンサーデータと相関分析することで、生産現場の工程順やレイアウトの最適化をシミュレーションする「生産性向上」支援になり、人手不足を補う生産工程の改革(改善ではなく革新)に繋がります。
尚、現在パッケージとして展開しているソリューションには以下があります。
・WorkerMotion(人の位置情報)
・ProductLocation(物の位置情報)
・TruckGate(車両の入退場)

WorkerMotion利用イメージ
ProductLocation利用イメージ
TruckGate利用イメージ

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

ヒト・モノの稼働状態の見える化とプロセス改善を支援するビジネスモデル、カラーバーコードの独自技術「カメレオンコード」を活用した個体識別データを認識したサイバーフィジカルシステム(CPS)サービスのビジネスモデル構築を事業化目的として研究開発してきました。
 これら開発成果をもとに事業戦略としては、㈱インフォファームの既存製品であるカメレオンコード活用の基本パッケージである「いろあと」に、カメレオンコードによる画像・動画の高精度認識技術といった要素技術も含めた本研究開発成果を盛り込んだ製品群を製造業(含む食品製造業)、物流業、建設業をターゲットに、各種自動化ソリューションとして提供していきます。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、加工・組立・処理、素材・部品製造、製品製造、試験・分析・評価、共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

カメレオンコードの特徴である高速認識、長距離認識、複数個同時認識、高精度認識、の基盤技術を活用したソリューション “いろあと” が、生産技術体系別の業務に役立つ道具となるように、以下のパッケージ分散化を検討。
 「位置情報把握」  ヒト・モノの稼働状況の見える化、PoCオプション、録画再生オプション(録画再生ツールと連携)
 「AI/IoTプラットフォーム」  ピッキング業務支援、生産指示のあんどん
 「xR/BI」  ウェアラブルによるハンズフリー、業務や経営の意思決定支援

「位置情報把握」は、WorkerMotion(人の位置情報)、ProductLocation(物の位置情報)、TruckGate(車両の入退場)をパッケージとしてソリューション展開中です。

いろあと・カメレオンコードの特徴
今後の実用化・事業化の見通し

■カメレオンコードの画像・動画認識技術のブラッシュアップ
カメレオンコード画像解析ソフト「いろあと」に動線画像を解析する機能強化を図ることを研究開発テーマとし、録画再生オプションとして「Xprotect」と連携した録画再生ツールの製品化。
■ウェアラブル端末によるモニタリングとコントロール
・「いろあと」の拡張ソリューションとして、ウェアラブル作業指示表示によるピッキング業務支援システムの開発。ウェアラブル装置はメガネ型ウェアラブル端末,タブレット,スマートフォンが利用可能で、クラウドサービスでの提供も可能。
・「いろあと」の拡張ソリューションとして、未来予測推論による生産指示の「ウェアラブルあんどん」システムを開発。作業場所を確認する移動が不要となり、すぐに作業場所に移動可能。生産作業指示は事前に定義された優先順位を基準にして、AI解析の未来予測推論より優先順位の定義を変更調整可能。

実用化・事業化にあたっての課題

■「いろあと」の拡張ソリューション:ウェアラブル作業指示表示によるピッキング業務支援システム
実証実験先にお願いした評価アンケートより、メガネ型ウェアラブル端末の評価結果は、ピッキング作業に移動を伴う場合は片眼は不向きで両眼の方が良いことがわかりました。一方、移動しない定位置での検品作業の場合は片眼が良いこともわかりました。
昨年度と比較した評価では、読取時以外は煩わしい、慣れないと酔うとのマイナス評価もありました。煩わしい、慣れないと酔うとの意見については、システム見直しをする上での課題となります。
■「いろあと」の拡張ソリューション:未来予測推論による生産指示の「ウェアラブルあんどん」システム
マイナス評価としては伝達に少しタイムラグがありモニター画面を見た方が早い気がする、手元のウォッチを見ながらの移動は危険を察知しづらい等の意見がありました。アンケートのマイナス評価として指摘のあったウォッチ使用時の安全管理については、運用する上での課題となります。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社インフォファーム
事業管理機関 公益財団法人岐阜県産業経済振興センター
研究等実施機関 国立大学法人岐阜大学
アドバイザー ■技術協力:㈱JPEC(岐阜県)、スプリームシステム㈱(東京都)、㈱エンハンラボ(東京都)
■実証実験協力:金属製品製造メーカー、ディスプレイ総合会社

参考情報

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社インフォファーム(法人番号:6200001003298)
事業内容 企業・学校・医療福祉のICT・IoTソリューション、ネットワーク構築、情報セキュリティコンサルティング、ファシリティマネジメント
社員数 260 名
生産拠点 岐阜市(本社・システム開発センター)、東京支店、名古屋支店
本社所在地 〒501-6123 岐阜県岐阜市柳津町流通センター1-8-4
ホームページ https://www.infofarm.co.jp/
連絡先窓口 DX事業部第2営業部シニアエキスパート 寺輪安久
メールアドレス tera@infofarm.co.jp
電話番号 058-279-1881