NECは2021年4月22日、三菱重工工作機械、NTTドコモ、サンリツオートメイション、構造計画研究所とともに三菱重工工作機械 栗東工場において5Gを活用した工場内の無線化に向けた実証実験を2021年1～2月に実施したと発表した。制御や映像伝送等の具体的なアプリケーションを想定し、5Gによる無線通信の評価を実施した結果、5Gの有効性確認と、工場の無線化に必要な知見が得られたとしている。
今回の実証実験では、工場内の無線化により工場の生産性向上に貢献する主に3つの課題解決システムを評価・分析し、5Gの導入効果及び実装に向けた機能面、運用面の検証を行った。
制御系ネットワークの5G無線評価機器
1つめの「変種変量生産に資する制御系ネットワークの無線化」については、工場の制御系ネットワークで利用される産業用イーサネットとしてEthernet/IPとCC-Link IEを対象とし、5Gの無線ネットワークを利用した通信の評価を実施。5G基地局の設定を最適化して産業用イーサネット特有の一定周期の通信（サイクリック通信）を計測し、遅延や停止を0.1秒未満に抑え、長時間の安定した通信が可能であることを検証した。
2つめの「無軌道型AGVの遠隔制御」では、金属遮蔽物が多い工場内で、監視カメラを搭載した無軌道型AGVシステムを稼働させ、高精細画像伝送を想定してスループットが常時10Mbps以上となる通信とAGVの制御信号の通信が、途絶することなく同時に行えることを確認したという。
無軌道型AGVのシステム構成
また、無軌道型AGVに搭載した監視カメラで遠隔監視しながらNECマルチロボットコントローラで制御を行うことにより、周囲の環境を把握しながらリモートで作業ができることを検証。通信エリアを拡張するために、無線LAN装置を追加で設置し、NECのネットワーク仮想化技術を利用して、状況に合わせて最適な通信経路へ無瞬断で切り替えることができ、制御を止めずに運用できることを確認した。
3つめに、「現場作業員を対象とした効率的な機器等の遠隔保守作業支援」の検証も実施した。
遠隔保守作業支援のシステム構成
5Gによる映像伝送を利用し、生産設備の保守作業を遠隔支援するシステムをクラウド基盤サービス「NEC Cloud IaaS」上に構築し、現地映像のリモート共有を行い、スマートグラスによる現場作業員への情報提供、ウェブアプリケーションによる遠隔保守員への設備状態に関する情報提供の有効性を検証。同時に5Gによる振動データ収集、AIによるデータ解析、現場へのフィードバックをリアルタイムで行うことにより、熟練工が現場にいなくても掘削中の工具の摩耗状況などがわかる仕組みを構築した。
NECは今後、本実証の結果を元にローカル5Gシステム導入を促進していくとともに、アプリケーションを含めた全体システムやサービスを提供し、工場内の無線化を通してスマートファクトリーの実現に取り組んでいくとしている。