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研究開発された技術紹介

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測定計測

粉粒体搬送機器として初のIoT対応製品の研究開発

埼玉県

アイシン産業株式会社

2025年1月24日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 IoTロータリーバルブおよびAIリモートメンテナンスシステムの開発
基盤技術分野 測定計測
対象となる産業分野 食品、電池、化学品製造
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)
キーワード MEMS、予知保全、AI
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 令和2年度~令和4年度

プロジェクトの詳細

事業概要

本プロジェクトでは、以下の研究概要に基づいて取り組む。まず、小型無線(MEMS)センサを用いたリアルタイム状態監視が可能なIoTロータリーバルブを開発する。次に、AIリモートメンテナンスシステムの開発においては、遠隔地からリアルタイムで状態を監視できる監視システムを構築し、予兆診断に必要なAI技術を活用した機械学習モデルを開発する。最後に、自己保全機能を搭載したロータリーバルブを開発し、軸封シール性能の比較試験を行い、粉体特性ごとに最適なシール部品を選定する。これにより、最適なシール部品の選定とコストバランスを見極め、川下産業へ提供できる仕組みを構築する。

研究開発の概要
開発した技術のポイント

・IoTロータリバルブの開発
-ロータリーバルブに搭載可能な温度、加速度、距離、圧力、回転数、電流値、6つの小型無線(MEMS)センサを開発。
-低コストロータリーバルブの開発に成功。
・AIリモートメンテナンスシステムの開発
-全ての小型無線センサデータを確認できる情報収集専用制御盤を製作。
-予兆診断用CSVデータ出力ソフトウェアを開発。

研究開発のポイント1_3DCADによるトポロジー解析
研究開発のポイント_AI機械学習による予測モデルの構築
研究開発のポイント_軸封シールの性能比較試験結果
具体的な成果

・IoTロータリバルブの開発
-現行機種に対し30%以上コスト低減した低コストロータリーバルブを開発。
-ロータリーバルブに搭載可能かつリアルタイム計測可能なMEMSセンサを製作、搭載。
・AIリモートメンテナンスシステムの開発
-熟練技能者の知識をモデル化。
-機械学習モデル構築し予兆診断機能を開発。
-クラウドシステムを利用した可視化ソフトウェアおよび専用無線情報制御盤を製作。

知財出願や広報活動等の状況

2023年 国際粉体工業展(オンライン展示会)出展

研究開発成果の利用シーン

IoTロータリーバルブおよびAIリモートメンテナンスシステムを導入することで、事前に異常を察知することができる。これにより、熟練技能者の不足によるメンテナンスの不安を解消し、事後対応による生産ロスを大幅に削減し、全体の生産性向上に寄与する。

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

アイシン産業社内技術センターに設置した粉体循環試験装置にて連続稼働下における総合検証中。速やかに実証試験を完了させ、機械学習モデル精度の向上と汎化を実施し事業化を目指す。

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・独自に開発したロータリーバルブ専用のAI機械学習モデルを採用。
・予兆診断機能に加え、突発的に起こる故障を即時に検知。
・保全活動の省人化に最適。
・クラウドシステムを活用した可視化ソフトウェアでいつでもどこでも利用可能。

今後の実用化・事業化の見通し

アイシン産業では高付加価値製品の原料生産プラントのエンジニアリング案件も年々増加しており、ロータリーバルブ単体での販売だけでなく、エンジニアリングとして提案も推し進める。

実用化・事業化にあたっての課題

様々な粉体の物性によるロータリーバルブの異常データの収集が必要である。そのためには今後様々な川下産業におけるデータ収集とその機械学習が最も重要な課題である。

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 アイシン産業株式会社 技術本部 電気計装部
事業管理機関 国立大学法人埼玉大学 研究・連携推進部産学官連携・ダイバーシティ推進課
研究等実施機関 株式会社機電 技術部
アドバイザー 国立大学法人京都大学
オカモト株式会社
株式会社KMC
学校法人日本大学

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 アイシン産業株式会社(法人番号:7030001073044)
事業内容 粉粒体機器、製造、販売  粉粒体機器プラントのエンジニアリング 海外粉粒体機器の輸入販売
社員数 80 名
生産拠点 埼玉県川口市
本社所在地 〒334-0012 埼玉県川口市八幡木3-15-17
ホームページ https://www.aishin-sangyo.co.jp/
連絡先窓口 電気計装部 金田大介
メールアドレス d-kaneda@aishin-sangyo.co.jp
電話番号 048-285-7511