食品および飲料工場向け振動監視タブレットアプリ（InCBM）

課題の背景

この事例の課題は、すべてのモーター、ポンプ、ブロワーの振動状態をひとつの画面で確認することでした。この食品・飲料工場には振動計測ボックス3セットがすでに設置されていましたが、測定値は各ボックスに分かれていました。そのため現場チームは、どの機械に異常が出始めたかを把握し、傾向をさかのぼって確認することで、機械が深刻な損傷に至る前に修理を計画したいと考えていました。

センサーと計測ボックスは発注者側が調達した機器です。当社の担当は、それらの機器から値を読み取り、データベースに保存し、現場チームが持ち歩いて確認できるタブレットに表示するソフトウェアです。

要件と制約

システムは工場の既存の計測機器と連携し、タブレットに表示する必要がありました。主な要件と制約は次のとおりです。

• 計測ボックス3セットから76 Tagを読み取ります。各測定点にはVelocity（mm/s）と衝撃波値（g）があります
• ゲートウェイ経由で値を送信する機械5台にも対応します。これらはVelocityがX、Y、Z軸に分かれ、衝撃波値もあります
• バックエンドとデータベースは工場内サーバーで稼働します
• 計測ボックスには外部から基準値を受け取るAPIがありません。そのため、ユーザーがアプリで設定した基準はボックスへ送り返されません
• システムは計測ボックスからEvent（通知イベント）の一覧を取得できますが、分析メッセージ（Analysis）は対応するAPIがないため取得できません

この案件で新しいセンサーの設置が不要な理由

不要です。センサーと計測ボックス3セットはすでに工場に設置されており、課題はそれらのボックスから値を読み取ってひとつの画面に集約することだったためです。そのため主な作業は値の集約であり、新たな測定ではありません。システムの要件では、InCBMをアプリの基盤とすることが定められていました。

アプリの役割は表示と通知のみです。どの機械を点検または修理するかは保全チームが判断します。システムは次の順序で動作します。

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   機械本体のセンサーで振動を測定

   測定点はブロワー、ウォーターポンプ、ロータリーユニットと搬送スクリュー（Screw Feed）、モーター、搬送バケット（Bucket）です。各測定点からVelocityと衝撃波値が得られます。

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   計測ボックスとゲートウェイから値を読み取り

   工場内サーバーが計測ボックス3セットから76 Tagを読み取り、さらにゲートウェイ経由で送信される5台の機械の値も読み取ります。

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   データを保存して基準と比較

   Python FastAPIのバックエンドが値をPostgreSQLデータベースに保存し、各センサーの基準と比較して、正常、要監視、危険の状態を判定します。

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   タブレットアプリに表示

   トップ画面はゾーン分けした工場レイアウトで、通知が発生した機械があるとゾーンの枠の色が変わります。ゾーンをタップすると、機械の一覧、センサー設置位置を示した実機の写真、日・月・年単位でさかのぼって確認できるトレンドグラフが表示されます。

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   基準の設定と通知の確認

   ユーザーはセンサーごとに要監視範囲を設定し、通知メッセージを自分で入力できます。履歴画面には発生時刻、機械、センサーが表示されます。確認（Acknowledge）を押すと、その項目はメイン画面から消えます。

納入物

当社が納品するのは、機器からの値の読み取りからタブレットアプリまでのソフトウェア一式です。この案件にセンサーと計測ボックスは含まれません。

• 計測ボックス3セットから76 Tagを読み取り、工場内サーバーのデータベースに保存するData Pipeline（データ転送システム）
• ダッシュボードと計測ボックスの接続、およびアプリでの計測ボックスのEvent一覧の表示
• ゲートウェイ経由で値を送信する機械5台の読み取り。VelocityのX、Y、Z軸と衝撃波値のそれぞれに基準を個別に設定できます
• タブレット用InCBMアプリ：工場レイアウト、状態を示す色、センサー設置位置付きの機械写真、トレンドグラフ、基準設定画面、通知履歴
• メイン画面のメモ欄。直近のメンテナンス周期や修理を記録し、他のユーザーが確認できるようにします
• 工場のタブレット2台へのアプリ導入と操作マニュアル

作業の流れと範囲の拡大

プロジェクトの途中で、ゲートウェイ経由で値を送信する機械5台を同じアプリに追加するよう作業範囲が広がりました。これらの機械はVelocityが3軸に分かれているため、各軸の値に対応する基準設定画面を追加する必要がありました。作業の順序は次のとおりです。

1. 2025年7月：プロジェクト開始、計測ボックス3セットの読み取り
2. プロジェクト途中：ゲートウェイ経由で値を送信する機械5台を追加
3. 2026年9月：工場のタブレット2台にアプリを導入し、マニュアルを提供して、発注者へ作業完了を報告
4. 現在：発注者による検収が進行中

現時点で確認できた成果

現時点で確認できた成果は、導入と文書の提供です。当社は振動監視アプリを工場のタブレット2台に導入し、操作マニュアルを提供して、2026年9月に発注者へ作業完了を報告しました。その後、発注者の意見に基づいてマニュアルを修正しました。

導入したアプリは、計測ボックス3セットから76 Tagを読み取り、さらに5台の機械の値をゲートウェイ経由で読み取ります。発注者による検収が進行中のため、この案件には保全効果を測定した数値がまだありません。そのため当社は、文書で確認できる事項のみを報告しています。

私たちが学んだこと

この案件からは、既存の計測機器にソフトウェアを接続する作業について3つの原則が得られました。

• 機能を設計する前に、既存機器のデータ経路を出力と入力の両方で確認します。この案件では、計測ボックスは値を出力できましたが、基準値を受け取るAPIも分析メッセージを送信するAPIもありませんでした。そのため基準はアプリ内に置き、アプリでは代わりにEvent一覧を表示することにしました
• 顧客側が調達する機器とデータは、計画の前提条件です。この案件では、顧客側からのセンサーとデータの到着が計画より遅れました。そのため、これらの項目と必要な受領日を初日から計画に明記すべきです
• 通知には確認者と履歴が必要です。確認ボタン、履歴画面、修理記録欄により、チームはどの通知に担当者が対応済みか、どの機械が最近手入れされたかを把握できます

この手法をお客様の工場に適用する方法

貴社の工場にすでに振動計測システムがある場合、この事例と同じ方法を利用できます。既存の機器から値を読み取り、工場内サーバーに保存して、タブレットに状態を表示する方法です。調整が必要なのはデータの読み取り方法で、貴社の機器が別メーカーの場合やデータの出力経路が異なる場合です。

• 既存の計測機器がどの経路でデータを出力できるか、また逆方向に基準値やコマンドを受け取れるかどうかを確認します
• 工場レイアウト、機械一覧、センサー位置付きの実機写真を最初からすべて準備します。これらは画面の主要なデータとなるためです
• タブレットはWi-Fiで工場内サーバーと同じネットワークに接続する必要があります。また、実際に使用するすべてのタブレット機種で表示をテストすることをおすすめします
• 誰が通知を確認し、誰がアプリに修理を記録するかを明確に取り決めます