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監視や検査のリアルタイムな処理、MTシステムとは

人間とコンピュータの能力の違い

 ・文字を読むことができる

 ・声を聞いて誰かがわかる

 ・株の上がり下がりの予測ができる

 これらは、人間が持つ優れた能力です。しかしコンピュータは出来ない、もしくは不得意です。自立歩行や人間と会話をするするロボットの能力は素晴らしいですが、まだまだ彼らがオリンピックに出たとして、金メダルをとれる競技はないでしょう。人間を超えることはなかなかに難しいのです。人間はパターンを容易に理解するが、コンピュータはそれが不得意だからです。それだからこそ、これを解決する術があれば、他社より1歩も2歩も先を行くことができます。世界で最もシンプルで、確実な結果を出すことができる技術、それがMTシステムであり、これによって以下のようなことが可能になります。

 ・工場の稼動異常を事前に検知する

 ・製品検査を無人化したり、大幅に楽にする

 ・商品の明日の売行きを予測して利益を最大にする

 ・玄関に来た人物が家族かどうかを判断する

 ・どの程度の地震がいつ起こるか予測する

 

格段に優れている結果の精度と信頼性

 MTシステムは、"正常状態との相違を検知し、相違する場合、原因がどこに在るかを瞬時に特定する技術"です。したがって、設備・機器が正常稼動しているか、あるいは現在見ているものが、これまで正常としてきた状態に対して同じ状態にあるのかなどの判断に応用することができます。  従来、設備監視などに多く用いられてきた「もしこうならば→このような結論である」あるいは「計測値が管理幅の範囲内にあるかどうか」といった方法とは異なり、変数間の複雑な相関関係を全て包含した処理(統計処理)を行いますので、利用者の負担が少なく、結果の精度や信頼性は格段に優れています。

 

MTシステムの考え方

 MTシステムの考え方は極めてシンプルです。下の図に示すように多要素(多変量)からなる現象について、正常状態あるいは定常状態のデータ群を収集して空間を作成します。これは"基準空間"あるいは"正常空間"とも呼ばれます。  次に、任意の対象についてこの空間からの距離(マハラノビス距離)を計算します。距離が小さければ正常、大きければ非正常と判定します。非正常の場合、どの要素が原因となっているかを探し出します。

 パターン情報処理とは計測尺度を作ること MTシステム(Mahalanobis-Taguchi System)は、田口玄一博士により提唱されたパターン情報処理の理論で、「パターン情報処理とは計測尺度を作ることである」という考えに基づいています。ごく当たり前のように感じられるこの考えによって、パターン情報処理の分野に新しい視界をもたらしつつあります。

 MTシステムを実システムに適用するためには、膨大なデータを高速・高精度で計算するソフトウェアが必要となりますが、現代ではパソコンで1万以上の要素(変数)を高速・高精度に処理するソフトウェアが提供されています。   この処理能力を使う事で、MTシステムが本来有するパターン情報処理の機能を十分に引き出すことができ、設備監視や検査のリアルタイムな処理を実現することができます。

 対象に異常が認められた場合に、何が原因で異常となっているかを即座に解析することができれば、リアルタイム監視などの場合に有効な対策を講じることができます。 MTシステムでは、異常原因の解析方法が提供されていますので、異常原因解析をリアルタイムに実行することが可能となります。

  このようにMTシステムを使いこなすことで、さまざまな可能性が広がります。



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手島 昌一(てしま しょういち) / アングルトライ株式会社
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