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1 仮想メカ (ImageMech) のご提案 メカトロニクス開発の新機軸 三気アーキテクト有限会社

2 はじめに ( シミュレータ促進の背景 ) 戦略 制御システムが複雑になり 従来の試作を重ねるやり方では コスト 開発期間が増大し 競争力のある製品がタイムリーに市場に出せない 開発手法の見直が必要開発以外にも製造 保守 デザイン性 トレーニング等と言った製品全体の最適化をIT 技術により図る 技術 PC の高性能化 低価格化 3D ヒ テ オホ ート の高性能化 低価格化 3D CAD の増加に伴うメカモテ ルへの流用 フリーク ラフィック API(DirectX,OpenGL etc) 等 三気アーキテクト有限会社 2

3 目次 はじめに ( シミュレータ促進の背景 ) 制御システム開発の課題 制御システム開発のソリューション シミュレーションの適用範囲 シミュレータの組み合わせ シミュレータの他社製品例 仮想メカによるソリューションと効果 ImageMech のテ モシステムのご紹介 (1)~(3) 他社製品との比較 ImageMech の特長 おわりに 三気アーキテクト有限会社 3

4 制御システム開発の課題 < 従来の工程 > HW 設計試作 1 試作 2 完成品 フィート ハ ック SW 設計 ( 論理 ) テ ハ ック ( 実機 ) テ ハ ック 1~N コスト No デメリット Quality Cost Deliver 環境 1 問題があると手戻りや複数の試作が必要 2 SW は実機待ちになりやすい 3 実機では異常発生に限度がある 4 実機台数が不足しがちになる 三気アーキテクト有限会社 4

5 制御システム開発のソリューション < シミュレータ使用 > HW 設計 検証完成品 HW と SW が協調して検証の前倒し SW フィート ハ ック 設計 ( シミュレーション ) デバッグ ( 実機 ) デバッグ コスト No メリット 手戻りや試作回数を減らし 開発期間を短縮し 全体のコストを下げる実機では発生できない異常を検証できる 破損の心配不要実機内の任意の視点が設定できる Quality Cost Deliver 環境 4 実機台数を最小にできる 三気アーキテクト有限会社 5

6 シミュレータの適用範囲 < システム構成と適用範囲 > 機構部 制御部 I/F 部モータト ライハ モータ 動作部 種制類御部の PC 制御 専用基板 PLC センサ ソレノイト 制御部シミュレータ 連係 機構部シミュレータ 組込みCASEツール 命令セットシミュレータ (ISS) PLCシミュレータ etc. 機構シミュレータ タ イナミクスシミュレータ etc. 三気アーキテクト有限会社 6

7 シミュレータの組み合わせ No 機構部制御部説明 ImageMech のコンセフ ト 1 実機実機これまでの開発形態 2 シミュレータ実機 Hardware In the Loop シミュレーション 3 実機シミュレータこの形態は少ない 4 シミュレータシミュレータ 各種シミュレータがあり 制御部の実機があれば No2 へと移行する 高価であり 対象 CPU に制限有 業務の変革を伴う 三気アーキテクト有限会社 7

8 シミュレータの他社製品例 機構部シミュレータ 制御部シミュレータ 制御系ソフト開発支援 VPS / IOConnector( 富士通 ) 仮想メカ VisualMech( インターテ サ インテクノロシ ) PLC 用 VPSコネクタ ( 三菱用 ) OPC Connector for VPS( 竹菱 ) 組込みCASEツール ZIPC( キャッツ ) 命令セットシミュレータ ISS( カ イオ ) 制御系シミュレータ MATLAB/Simulink(cyber) ファーム制御シミュレータ VisualSpec( インターテ サ インテクノロシ ) PLCシミュレータ GX Simulator( 三菱 ) 三気アーキテクト有限会社 8

9 仮想メカによるソリューション 不具合の原因切り分けがメカか SW か容易でない メカ内部を見たい 出荷後に改造が必要になった 仮想メカによるソリューション 問題があると 手戻りや複数の試作が必要 実機台数が足りない あるいは減らしたい 実機が破損 故障すると テストが中断する 実機が完成するまで本格的な結合テストができない 実機では異常状態のテストに限界がある 三気アーキテクト有限会社 9

10 仮想メカによる効果 制御上の問題点を早期に摘出して 設計に反映できる 設計初期段階から SW と HW が協調して設計可能 顧客テ モ トレーニンク 等に応用できる 実機メカの試作を待たずに HW と SW のコンカレント開発が可能 メカの破損 故障によるテストの中断が発生しない 仮想メカによる効果 実機で困難な異常状態へのテストができる 出図前にテストできるのでメカの手戻りや再試作のコストを削減できる 再現性がいいので 不具合の切り分けが早い 三気アーキテクト有限会社 10

11 ImageMech テ モシステムのご紹介 (1) ハード概要 USB 多機能 I/O ユニット (2 枚 ) モータ信号 (x,y,z,u) USB モータ制御ユニット センサ信号 (org,el) USB ハフ AC アタ フ タ AC アタ フ タ 三気アーキテクト有限会社 11

12 ImageMech テ モシステムのご紹介 (2) ソフト概要 ImageMech フ ロセス テ モ用モータ制御フ ロセス 定義テーブル モテ ル定義テーフ ル センサ定義テーフ ル ハ ルスカウンタ定義テーフ ル モータ信号 (x,y,z,u) 原点復帰処理 JOG 動作処理 自動運転処理 仮想メカ制御 レンタ リンク メカ変位制御 センサ信号制御 モータハ ルス変換 センサ信号 (org,el) センサ状態監視 非常停止処理 三気アーキテクト有限会社 12

13 ImageMech テ モシステムのご紹介 (3) 開発環境 コンピュータ PC/AT 互換機 OS Windows XP Professional SP 2.0 CPU 2.73GHz メモリ 512MB ビデオボード Radeon X300 SE( ヒ テ オメモリ128MB) ク ラフィックAPI DirectX 9.0 SDK (Summer 2003) IDE Visual Studio.NET 2003(VC++) モテ リンク ツール Metasequoia LE( フリーソフト ) 三気アーキテクト有限会社 13

14 ImageMech と他社製品との比較 ImageMech( 三気アーキテクト ) VPS/IOConnector( 富士通 ) VisualMech( インターテ サ イン ) 連係 なし (HILシミュレーションのみ ) ZIPC,MATLAB,PLC コネクタ等 VisualSpec,ISS 等 3Dデータ DirectX 用 Xファイル 3DCADコンハ ータ装備,VRML 等 VRML( モテ ルを近似する ) 機構設定 テキストファイル ウィサ ート 方式 マウス操作 他機能 視点移動等 部品移動 干渉チェック 異常設定 干渉チェック等 ヒ テ オホ ート DirectX9 対応 OpenGL 対応 OpenGL 対応 タ イナミクス モータハ ルスによる近似値 簡易タ イナミクス DCML 言語 ( 独自 ) 価格 60 万円 ( 標準タイフ ) 500 万円 ( 含基本モシ ュール ) 250 万円 有料支援 環境構築支援 集合教育 トライアル支援等 導入支援 環境構築支援等 三気アーキテクト有限会社 14

15 ImageMech の特長 Hardware In the Loop シミュレーションに特化した 安価で 使い易い仮想メカシミュレータです USB 接続のため ノート PC 上でも動作し 場所を 選ばずに使用可能です DirectX 採用のため 自動的に PC のヒ テ オ能力に 応じた描画方法を実行します 定義テーフ ルにより 機構部を記述するので 異なる機種でも 内部ロジックの変更は必要 ありません 三気アーキテクト有限会社 15

16 おわりに 製造業において 開発期間の短縮や全体コスト削減は永遠の課題ですが IT 技術を活用することにより さらなる人的資源 物的資源が節減できる可能性があります 環境保全の面からも 物的資源消費を最小限に抑えることは製造業の責務と考えます 設計 製造プロセスを 仮想ものづくり に変革していくことが これからの製造業の大きな課題となっているのではないでしょうか 三気アーキテクト有限会社 16