【ボッシュ社事例紹介】コグネックスのVisionPro Deep Learningがノズルの目視による検査作業の工数削減に貢献

CUSTOMER SUCCESS STORY コグネックスのVisionPro Deep Learningが ノズルの目視による検査作業の工数削減に貢献 ボッシュ株式会社 CUSTOMER CHALLENGES ボッシュ株式会社 ▪燃料噴射ノズルの検査工程では外観および穴の形状等の検査が全数 において人による目視で行われていた。 ▪検査はノズルを回転させながら顕微鏡で確認するという作業員に負担が INDUSTRY かかる作業であった。そのため検査作業の自動化が求められた。 Automotive ▪外観目視検査の自動化に向けてルールベースでの自動化に着手したも のの、傷、さび等の判別がうまくいかずに限界を感じていた。 SOLUTION ▪海外ロケーションにてVisionPro Deep Learning画像処理ソフトウェ アを使った事例を知り、導入を試みた。 VisionPro Deep Learning 画像処理ソフトウェア RESULTS ▪比較的少ないサンプル画像で開発が始められ、その上、これまで苦労し た色ムラや傷、錆、模様などのノイズを判別することができ、開発スピード が上がった。 ▪従来ルールベースで行っていた品番刻印の読み取りも本システムに置き 換えたところ、開発に工数をかけず読み取り精度を上げることができた。 ▪1品番にて運用を開始したところ、検査員の作業工数が減り、1日当たり 1.5時間の作業時間短縮に成功した。 ▪この成果により、さらにほかの品番にも展開が望めるようになり、目視外 観検査自動化が進められるようになった。 CUSTOMER SUCCESS STORY ： ボッシュ株式会社 01

ボッシュはドイツに本社を置くグローバルエンジニアリングテクノロジー企業で、ボッシュ株式会社はその日本法人です。 日本のボッシュ・グループは、従業員数6千人以上、グループ会社14社を擁します。1911年に日本で事業を展開し て以来110年以上、4つの事業領域であるモビリティソリューションズ、産業機器テクノロジー、エネルギー・ビルディ ングテクノロジー、消費財において、日本の顧客ニーズに応じたサービスや製品を提供し続けています。ボッシュ・グルー プのコーポレートスローガンである「Invented for life」を体現する革新的なソリューションを提供し、日本社会の生活 の質の向上に取り組んでいます。 主力のモビリティ事業のひとつであるパワートレインソリューション事業部では、乗用車・トラック・バスから船舶に 至るまで、あらゆるモビリティの動力源となる、パワートレインに関したソリューションを提供しています。 検査員の負担が大きい検査作業 同社の寄居工場では、エンジンを構成するシリンダー内で燃料噴射を担うノズルを製造しています。ノズルの外観 や先端に開いた穴の位置や形状、大きさなどの検査は、顕微鏡で人が全て目視で検査をしていました。穴の位置や 形状、大きさは間違っていないか等、検査項目や検査箇所は多岐にわたります。この検査作業には作業員の工数を 要し、また体力や神経も使います。この作業改善、人的ミスのリスク回避、省人化に向け、検査の自動化を目指して いました。 エンジン部の燃料噴射機能 ルールベースでの限界 当初はルールベースでの自動化を試みました。しかしやってみると、ノズルは円筒形をしているため、取得した画像 に色ムラが出てしまいます。また、表面の模様は個々に異なっており、その上にある傷や錆のようなものは目視で確認 ができても画像としての検出が容易ではありませんでした。「1年ほどルールベースでの開発を続けましたが、限界を感 じていました」と、担当者は振り返ります。 CUSTOMER SUCCESS STORY ： ボッシュ株式会社 02

VisionPro Deep Learningの導入で 開発スピードがアップ そんな中、社内での定期的な情報交換の場において、コグネックスのVisionPro Deep Learning画像処理ソフト ウェアと出会うことになり、早速導入を試みました。 VisionPro Deep Learning画像処理ソフトウェアを導入するにあたり、まずはOK品・NG品の画像を取得し読み 込ませることが必要になります。使用したVisionPro Deep Learning画像処理ソフトウェアは、比較的少ない画像 枚数で開発ができることにより、手持ちの画像が限られていたにも関わらず、当時検討していたツールの中では比較 的良好な結果が得られました。 また、ユーザーインターフェイスがシンプルで直感的であることは、他に比べて使いやすいという利点を引き出してい ました。 開発を始めていくと、これまで苦労した色ムラや傷、錆、模様などのノイズを判別することができ、開発スピードが上 がりました。 併せて、一旦ルールベースで実装してあった刻印読取もVisionPro Deep Learningで実行したところ 開発にあまり工数をかけず読み取り精度を向上させることができました。 CUSTOMER SUCCESS STORY ： ボッシュ株式会社 03

量産適用前は人による検査と外観検査装置による検査を平行、人が行う既存の評価基準とのすり合わせを行い ました。「VisionPro Deep Learning画像処理ソフトウェアを使って検出された結果は、人の感覚に近いという印象 を持ちました。また、ヒートマップも参考になりました」と担当者は語ります。 「VisionPro Deep Laerning画像処理ソフトウェアでは、画面の右側に、取り込んだノズルの画像が縦に並んで 表示されます。気になった画像をクリックし、拡大して確認することができます。開発時、この取り回しの良さに加え、 画像やグラフなどが一緒に見られることは非常に便利でした。」 目視検査の工数削減に成功 約1年の開発期間を経て、当該製品のうち生産量が多い1品番において運用を開始しました。外観検査装置でノ ズルを撮像すると、OK品は緑枠で、NG品は赤枠で画像が表示されます。最終的にノズルは、OK品とNG品に分か れて排出される仕組みになっていて、どれがOK品でどれがNG品であるかオペレーターが分かるようになっています。 NG品と判定されたピースは、人が再度目視検査を行い、過剰検出をより分けます。過剰検出と人が判断したピースは、 定期的にまとめて再学習させています。これを繰り返すことにより、検出精度が高まっています。 CUSTOMER SUCCESS STORY ： ボッシュ株式会社 04

今後の展開 1品番から始まった外観検査装置の運用は、現在では他の品番でも運用が始まっています。特に生産量が多い製 品から導入が進められており、順次作業の自動化が進んでいます。 同社は、今後も他の品番への展開を進めていき、2023年中には生産量の約8割を外観検査装置による自動外 観検査に置き換えていきたい考えです。 いまやボッシュの世界中の拠点で、製品や工程などにAIを活用する取り組みがなされており、その取り組みは盛ん になってきています。今回、海外からの事例を参考に寄居工場でのVisionPro Deep Learning画像処理ソフトウェ アによる外観検査自動化が実現しましたが、日本からの量産適用事例として発信していくこともあるでしょう。 〈製品に関するお問い合わせ〉 infojapan@cognex.com 0120-301-448 9:00～17:30（平日） フリーダイヤル https://www.cognex.com/ja-jp ■東京本社　〒113-6591 東京都文京区本駒込2丁目28番8号 文京グリーンコート23階