IoTとARを活用したスマート工場を体験できる「X-Factory」、双腕ロボットも奮闘：LiveWorx 2018

PTCは、年次テクノロジーカンファレンス「LiveWorx 2018」の展示コーナー「Xtropolis」において、スマートファクトリーのコンセプト展示「X-Factory」を公開した。

[朴尚洙，MONOist]

「X-Factory」で作る「シグマタイル」（クリックで拡大）

　PTCは、年次テクノロジーカンファレンス「LiveWorx 2018」（2018年6月17〜20日、米国マサチューセッツ州ボストン）の展示コーナー「Xtropolis」において、スマートファクトリーのコンセプト展示「X-Factory」を公開した。

　X-Factoryは、同社のIoT（モノのインターネット）プラットフォーム「ThingWorx」やAR（拡張現実）開発プラットフォーム「Vuforia」を活用したモノづくりを体験できる製造ラインになる。来場者は「シグマタイル（Sigma Tile）」と呼ぶエッジデバイスを、ThingWorxのアプリケーションで指示される手順に従って製造していくことになる。

　展示ブース内は、5つの製造ステーションと、バックヤードの倉庫、ステーション間での部品の搬送に用いる双腕ロボット搭載AGV、ロボットコントロールセンターから構成されている。

　最初の2つは、3Dプリンタでシグマタイルの筐体を作る「付加製造（Additive Manufacturing）」の製造ステーションである。使用する3Dプリンタは、UV硬化型のFormlabs製品と、FDMのUltimaker製品を用いている。ただし、実際の造形にはかなりの時間がかかるため、出力済みの筐体を使うことになる。

「付加製造」の製造ステーション。3DプリンタはUV硬化型のFormlabs製品とFDMのUltimaker製品を用いている（クリックで拡大）

　その次のある2つの製造ステーションでは、内部に組み込む「Raspberry Pi」の基板などの「組み立て作業（Assembly Operation）」を行う。1つはUniversal Robotの協働ロボットを使って、もう1つはARを活用して組み立てを行う。協働ロボットを使うステーションでは、ThingWorxから協働ロボットによるRaspberry Piの組み付けを指示されるが、筐体を設置したら協働ロボットが自動で組み付けを行ってくれる。なお、この手順以外では協働ロボットは動作しない仕組みになっている。

協働ロボットを使う「組み立て作業」の製造ステーション（左）と「ThingWorx」による指示手順（右）（クリックで拡大）

　もう1つのARを活用した組み立てでは、組み立てに用いる部品のCADデータを画像認識する機能を活用してより分かりやすく手順を指示している。なお、両ステーションとも、重量計やねじ締め工具はThingWorxとつながっており、適切な重量や締め付けトルクで作業が行えているかを確認できるようになっている。

ARを活用する「組み立て作業」の製造ステーション（左）とARを用いた指示手順（右）（クリックで拡大）

　最後の製造ステーションでは「試験とパッケージング（Test & Packaging）」を行う。試験については、センサーや電力、Wi-Fiの出力などを確認する。これらのテスト結果はThingWorxで確認できる。そして試験をクリアしたシグマタイルを、USBケーブルやフラッシュメモリカードと併せて専用のパッケージに入れて、重量が範囲内にあることが確認できたら出荷OKになる。

「試験とパッケージング」の製造ステーション（左）。試験結果の画面（右）（クリックで拡大）

　なお、必要な部品を各ステーションと倉庫の間でやりとりするのに用いる双腕ロボット搭載AGVは、双腕ロボットが安川電機製、AGVがOTTO製となる。システムインテグレーターはヒロテックで、双腕ロボットに3Dカメラを採用することで、ピックアップ精度を±10mmから±0.3mmに向上している。また、ロボットコントロールセンターで用いているPLCはRockwell Automation製を用いている。RockwellというとPTCと提携したばかりだが^※）「必要なスペックのPLCを採用したら、それがたまたまRockwellの製品だった」（展示ブースの説明員）という。

※）関連記事：ロックウェルがPTCに10億ドル出資、「ThingWorx」と「FactoryTalk」を結合へ

5つの製造ステーションのバックヤードで働いている双腕ロボット搭載AGV。バックヤード内には倉庫とロボットコントロールセンターがある（クリックで拡大）

（取材協力：PTCジャパン）