ゲージおよびワーク測定システムのメーカー向け、Solartron Orbit測定プローブ読み取りソフトウェアと合否判定

課題の背景

本事例の課題は、複数の測定プローブの値を一つの画面にまとめ、全ワークの合否結果と測定結果履歴を併せて確認できるようにすることでした。お客様はゲージおよびワーク測定システムのメーカーです。お客様の測定ユニットでは、複数の接触式測定プローブをSolartron Orbitネットワークで同時に接続して使用しており、IBR測定器の値も併せて読み取る必要がありました。

Orbitネットワーク上のプローブにはメーカーによる接続サポートがありません。そのためお客様は、全プローブの値を読み取り、合否を判定し、測定結果を履歴として保存してレポート作成に利用できるソフトウェアを必要としていました。

要件と制約

システムは、お客様が保有する測定器と連動し、ユーザーの検査手順に対応する必要がありました。主な要件は次のとおりです。

• メーカー提供の接続ソフトウェアがない状態で、Orbitプロトコル(データ通信の形式)を通じてSolartron Orbitネットワーク上の複数の測定プローブから値を読み取ること
• 同じシステム内で、IBRプロトコルを通じてIBR測定器の値を読み取ること
• 全プローブの値を同時にリアルタイムで表示し、チャンネルごととワークごとの合否結果を表示すること
• ユーザーが測定前にワーク型式を選択でき、結果を毎回、日時、測定者、型式、ワーク番号とともに記録すること
• システムの画面からマスターワークによるキャリブレーションを実行でき、測定結果をExcelファイルで出力すること

なぜOrbitプロトコルの読み取り部分を自社で開発する必要があったのか

当社がOrbitプロトコルの読み取り部分を自社で開発したのは、お客様のSolartron Orbitネットワーク上のプローブにメーカーによる接続サポートがなかったためです。そのためソフトウェアはOrbitネットワークと直接通信し、同じプログラム内でIBRプロトコルを通じてIBR測定器の値も読み取る必要がありました。

全チャンネルの値を読み取れるようになった後、残る作業はユーザーの検査手順、すなわち型式の選択、測定、結果の判定、記録、キャリブレーションです。当社はこの部分をWebアプリケーションとして構築し、ユーザーはログインしてWebブラウザーで利用します。

納入物

当社は、OrbitプロトコルとIBRプロトコルの読み取り部分を備えたWebアプリケーションを納品しました。システムでの測定一回の流れは次のとおりです。

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   ログインとワーク型式の選択

   ユーザーはログインし、測定するワーク型式を選択します。システムは型式を測定結果とともに毎回記録します。

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   全プローブの値を同時に読み取る

   測定画面には、各プローブから読み取った値をチャンネルごとに分けて表示し、チャンネルごとの合否(OK/NG)ステータスランプとワーク全体の総合結果を併せて示します。

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   結果を毎回記録

   すべての測定は、日時、測定者、型式、ワーク番号、ステータス、各チャンネルの値とともに、履歴テーブルの一行として記録されます。

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   マスターワークによるキャリブレーション

   キャリブレーション設定画面では、マスターワーク(寸法が正確に分かっているプロトタイプのワーク)の値を基準に、チャンネルごと、または全チャンネル同時に校正できます。

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   Excelレポート出力

   記録した測定結果はExcelファイルで出力し、品質レポートの作成やさらなる分析に利用できます。

このシステムはどのように第二期へ発展したのか

このシステムは2020年に第二期へ発展しました。お客様から、測定ユニットをPLC(プログラム可能な機械制御装置)制御のスライドレールと連携させる作業をご依頼いただいたものです。第二期には、スライドレールと連携するためのキャリブレーションシステムの再調整も含まれます。詳細はワーク測定ユニットのスライドレールをPLCで制御する事例をご覧ください。

確認できた成果

当社は2019年に、Solartron Orbit測定プローブとIBR測定器の読み取りソフトウェアをゲージおよびワーク測定システムのメーカーへ納品しました。納品したシステムは全プローブの値と合否結果を一つの画面に表示し、測定結果の履歴をExcelファイルで出力できます。

システムが受け入れられたことは、継続案件によって確認できます。2020年に同じお客様が、測定ユニットをPLC制御のスライドレールと連携させる第二期を発注しました。本事例にはビジネス成果の数値がないため、当社は納品と、文書で確認できる継続案件のみを報告しています。

私たちが学んだこと

本件から、測定器をシステムに接続する案件について、次の原則が得られました。

• 測定器のプロトコルから始めます。機器にメーカーの接続サポートがない場合、最初の作業は、画面やレポートを設計する前に、全チャンネルの値を漏れなく、信頼できる形で読み取れるようにすることです。
• 測定結果は常に測定時の状況と結び付ける必要があります。本システムはすべての結果に日時、測定者、型式、ワーク番号を記録し、マスターワークでチャンネルごとにキャリブレーションを行います。そのため、各行の測定結果を後からたどって確認できます。
• 測定器の接続案件では、開発前に作業範囲とテスト計画をまとめる必要があります。本プロジェクトでは開発中に作業範囲が固まらず、テストも計画どおりに進みませんでした。プロジェクトの途中で、開発手法をScrum(短いサイクルを続けて開発する手法)に変更しました。

この手法は貴社工場の測定器にも使えますか

はい。貴社の測定器が読み取り可能な通信プロトコルで値を出力する場合は、本事例と同じ手法を使えます。すなわち、全チャンネルの値を一つのソフトウェアに読み込み、合否を判定し、結果をワーク型式とともに記録し、レポートを出力します。調整が必要なのは、機器が別の型式やブランドである場合の読み取り部分です。

• 全測定器の型式と通信プロトコルをまとめます。これにより、接続部分をどの程度新規に開発する必要があるかが決まるためです。
• 開発開始前に、ワーク型式の一覧、測定点、型式ごとの合否基準を文書にまとめます。
• 計画どおりにテストできるよう、テストセットと受け入れ基準を初期段階で共同で定めます。