Low cost failure detection / prediction system using radio signal for factory equipments

本研究の目的は，利用環境に依存せず，産業用機器に後付け可能な機器故障検出・予測システムを実現することである．特に，産業用機器の動作に関する深い知識を持たない人が低コストなセンサを後付けするだけで機器の故障を検出・予測できるシステムが実現できないか？という問いに答えるべく，Wi-Fi通信を用いた振動センシング技術および作業日報から故障の兆候の検出や将来的な故障の予測を行う故障検出・予測システムについて研究を行っている．令和4年度は，新型コロナウイルス感染症に関する状況の見通しがつかず，現地（マレーシア，UTM KL/MJIIT）への渡航が計画できないことから，日本国内の大学設備を利用して，次の項目：(1)「Wi-Fi通信を用いた振動センシング手法の検討」と(2)「日報による作業状況の推定実験」に取り組んだ．課題(1)は，NC工作機械を用いて，金属加工時における刃先の接触状態を変化させ，模擬的に工作機械の異常振動（異常状態）を人為的に生じることで，その加工時の異常状態がWi-Fi通信を用いて検出できるか評価した．金属加工時のパラメータを変更することで，Wi-Fi通信からCSI (Channel State Information) の変化を取り出せたが，金属加工時のパラメータ，異常振動状態，CSIの変化の間の相関関係までを確認することはできなかった．課題(2)は，センシングデータと日報データの関連性について検討を行うため，金属加工時の簡易的な日報データの取り扱いについて検討を行ったが，金属加工時の振動測定が予備的評価にとどまったため，日報データとして取り扱う段階までは進まなかった．

本研究の目的は，利用環境に依存せず，産業用機器に後付け可能な機器故障検出・予測システムを実現することである．特に，産業用機器の動作に関する深い知識を持たない人が低コストなセンサを後付けするだけで機器の故障を検出・予測できるシステムが実現できないか？という問いに答えるべく，Wi-Fi通信を用いた振動センシング技術および作業日報から故障の兆候の検出や将来的な故障の予測を行う故障検出・予測システムについて研究を行っている．令和4年度は，新型コロナウイルス感染症に関する状況の見通しがつかず，現地（マレーシア，UTM KL/MJIIT）への渡航が計画できないことから，日本国内の大学設備を利用して，次の項目：(1)「Wi-Fi通信を用いた振動センシング手法の検討」と(2)「日報による作業状況の推定実験」に取り組んだ．課題(1)は，NC工作機械を用いて，金属加工時における刃先の接触状態を変化させ，模擬的に工作機械の異常振動（異常状態）を人為的に生じることで，その加工時の異常状態がWi-Fi通信を用いて検出できるか評価した．金属加工時のパラメータを変更することで，Wi-Fi通信からCSI (Channel State Information) の変化を取り出せたが，金属加工時のパラメータ，異常振動状態，CSIの変化の間の相関関係までを確認することはできなかった．課題(2)は，センシングデータと日報データの関連性について検討を行うため，金属加工時の簡易的な日報データの取り扱いについて検討を行ったが，金属加工時の振動測定が予備的評価にとどまったため，日報データとして取り扱う段階までは進まなかった．