凸版印刷株式会社(以下、凸版印刷)は、工場や施設内での、金属同士の衝突や摩擦により起こる音など、正常稼働時には発生しない異常音を遠隔監視する収音センシングシステムを開発。日本国内の製造業、施設管理会社など向けに、2023年4月より販売開始します。

異常音を工場のノイズに埋もれずに検知

「収音センサー」(左)と「データ閲覧アプリ」の画面例(右、画像は開発中のもの) © TOPPAN INC.本システムは、「収音センサー」(上図左)と「データ閲覧アプリ」(上図右)から構成されており、凸版印刷のスマート点検支援サービス「e-Platch(読み:イープラッチ)」専用のツールとして提供されます。

これにより、設備や機器が発する異常音を、工場や施設内に定常的に存在するバックグラウンドノイズに埋もれることなく検出し、アラートを発報することや、異常の履歴をレポートとして出力することが可能となります。

ZETAの採用で低コスト運用が実現

「e-Platch」は、工場や施設において、排水の水位や水素イオン濃度をはじめとする環境データを自動収集し、工場全体のリスクマネジメントを強化する統合的監視システムです。

センサー機器から監視システムへのデータ伝送には、次世代LPWA(低消費電力広域ネットワーク)ZETA(ゼタ)を採用しています。

ZETAは、IoTに適したLPWA(Low Power Wide Area)ネットワーク規格。超狭帯域(UNB: Ultra Narrow Band)による多チャンネルでの通信、メッシュネットワークによる広域の分散アクセス、双方向での低消費電力通信が可能といった特長を持っています。基地局の設置を少なくでき、低コストでの運用が可能です。

「e-Platch」に接続できるセンサー機器のラインアップに収音センサーが加わったことにより、設備の異常を早期発見し、機械部品の交換時期を適切に把握することで、保守・点検作業の効率化を実現します。

収音センシングシステムの特長

・異常音の発生を警告

発生している音を収録し、収集した音データの160ヘルツから1万6,000ヘルツの帯域を21分割して、周波数帯ごとの音強度データを取得、独自の手法によりデータを圧縮・分割してアプリ側に伝送します。

アプリ側では、受信したデータのデシベル値を周波数帯ごとにプロットし、音の傾向をグラフ上に見える化、ユーザーが設定した「しきい値」を超過した場合には、アラートを発報します。

・配線や電源の確保が難しい場所にも設置可能

ZETAの持つ「超狭帯域による多チャンネル通信」「メッシュネットワークによる分散アクセス」「双方向での低電力通信」といった特長と、付属の収音マイクが防水仕様であることを活かし、工場や施設の屋上や、地下の入り組んだ場所にも設置が可能です。

これにより、それらの場所で稼働する装置の故障予測・騒音対策が取れるようになります。

・従来品の半額以下の価格を実現

アラートを発報したり、収音したデータの傾向から「異常」を定義・検出したりするなどの機能を、センサー側からアプリ側に移行することで、従来品と比較して半額以下での提供を実現しました。

これにより、同額の予算内でセンサーの設置個所を倍以上にできるなど、監視できる対象をきめ細かく設定することが可能となります。