カムシャフト

スバルは２月９日、富士通と共同で開発してきた、エンジン部品加工工程における研削加工の品質を高精度に判定するＡＩモデル、および、製造現場でのＡＩモデルの管理を支援する富士通の「ＦＵＪＩＴＳＵ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ＣＯＬＭＩＮＡ　現場品質ＡＩ 運用管理パッケージ」（以下「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」）の本格稼働を、２０２２年１月末よりスバルの群馬製作所大泉工場（邑楽郡大泉町）にて開始したと発表した。

スバルと富士通は、２０１９年１２月から２０２０年１２月まで、エンジンのカムシャフト研削加工工程の品質保証にＡＩモデルを活用する実証実験を実施した。更に、量産運用を想定した「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」の開発・実証を２０２０年８月から２０２１年１２月まで実施し、点在する複数の設備に組み込まれたＡＩモデルのリアルタイムな稼働監視や、長期的なＡＩモデルの品質維持を実現しつつ、ＡＩモデルで加工中の全カムシャフトの品質をリアルタイムに推測可能なことを確認し、今回、本格稼働に至った。

ＡＩモデルの本格稼働により、全カムシャフトの研削加工時の品質保証を高精度かつリアルタイムに実現したほか、「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」によるＡＩモデルの一元管理やライフサイクル管理により、効率的なＡＩモデルの運用や、ＡＩモデルの品質を継続的に維持した運用を実現している。合わせて、大泉工場をはじめとしたスバルの群馬製作所全体でのリアルタイムデータを活用した品質保証レベル向上に向けたＡＩ活用基盤を確立した。

■システムの特長
①ＡＩモデルで加工中の全カムシャフトの品質をリアルタイムに推測
エンジンのカムシャフト研削工程において、研削設備に接続したセンサーから、全カムシャフトの主軸動力値や振動のセンシングデータを、エッジデバイスを介して収集。収集したデータを基に本AIモデルで推測した品質状態が、品質基準値の範囲内かどうかを判定し、設備側へフィードバックする。

②「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」の導入によりＡＩモデルの一元管理やライフサイクル管理を実現
「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」をＡＩモデルと連携させて導入することで、複数の設備に組み込まれたＡＩモデルの一元管理を実現。また、予測精度が維持されているかどうかをＡＩモデルの推論結果と検査結果を照らし合わせて常に監視し、予測結果を蓄積・評価することで、ＡＩモデルのチューニング時期を判断でき、必要に応じてＡＩモデルの再学習と展開が可能になる。

■導入効果

ＡＩモデルの本格稼働により、全カムシャフトの研削加工時の品質保証を高精度かつリアルタイムに実現し、従来の抜き取り検査を主体とした製造品質検査と比較し、品質保証レベルの向上が可能となる。また、「ＣＯＬＭＩＮＡ 現場品質ＡＩ」によるＡＩモデルの一元管理やライフサイクル管理により、効率的なＡＩモデルの運用や、ＡＩモデルの品質を継続的に維持した運用を実現。

合わせて、今回の取り組みにより、大泉工場をはじめとした群馬製作所全体でのプロセス監視による品質保証レベル向上実現に向けた、ＡＩモデルの活用基盤やＡＩモデルの開発から運用までの業務推進手法を確立することで、専門性の高いＡＩの技術者でなくともＡＩモデルの現場適用を実施可能にするなど、生産工場のレベルアップを実現している。