溶接作業などをデータによって可視化する技術を開発――次世代への効果的な技能伝承 日立建機

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若手技能者の溶接作業を計測している様子

日立建機は2020年4月20日、技術伝承の効率化を目的に、溶接などの作業を定量的データによって可視化する計測技術を開発したと発表した。

同社では、建設機械の部品の溶接に関しては、溶接ロボットによる効率化を進めてきたが、溶接方法の検討や強度を保つための仕上げや補修などの工程では、依然人手による高度な技術が必要となる。

同社の技能教育は、熟練技能者の模範作業を真似たり、教官による作業アドバイスなどを中心に行われる。しかし、溶接作業は複雑で繊細な動作が含まれるため、実際の作業が作業者の経験や感覚に左右されることも多くなり、技能講習などで習得する際に技能に個人差が生じやすくなるという課題があった。

このような課題を解決するため、同社ではグループ会社の日立製作所と協力し溶接作業の過程を定量的なデータで可視化する計測技術を開発。2020年度から技能教育の効率化を目的とした訓練システムの開発を進めるための実証実験を始める。

今回開発した技術は、溶接作業中の視線や溶接トーチを動かす速度、電流/電圧などの諸条件と溶接部の状態を、複数のカメラやモーションキャプチャーを用いて測定し、定量的なデータを用いて可視化できるものだ。

実証実験はまず、計測したデータと溶接の仕上がりや品質の相関関係を解析することで、同社品質基準に基づいた適正な溶接条件および動作の新たな基準を定める。次に、上記の基準と若手技能者の作業を比較できる訓練システムを開発。若手技能者は、定量的かつ視覚的情報を基に自分自身の改善点を把握できるようになる。さらに技能教官は客観的なデータに基づいて指導できるようになり、個人差を生み出さない効果的な訓練ができるようになる。

(左)溶接技能の計測技術,(右)訓練システム開発にむけた実証実験イメージ

将来的には,海外を含む各製造拠点での技能訓練カリキュラムに訓練システムを実際に取り入れる。

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