​ファジィ応用事例データベース

　セメント原料調合自動化　ファジィ採用のES　日本セメント（社長北岡徹氏）は富士通（社長関澤義氏）、富士ファコム制御（東京都渋谷区代々木 4-30-3、社長中尾武氏、TEL：03-374-1711）と共同でセメント原料調合エキスパートシステム（ES）開発、上磯工場（北海道上磯郡上磯町）の6号キルン系（一時間当たり190トン能力）に導入した。同ESは運転員（品質管理員）が分析・操業データと経験を基に行っていた原料調合をコンピューターで自動化したもので、キルンの運転状態判断にはファジィ理論を採用している。原料調合ESは日本では初めてとしており、日セメでは同ESを他のキルンにも採用するとともに今後、キルンの自動運転、さらにセメント製造工程全体の自動化・省力化システムへと利用していく。同ESは運転員が分析・操業データと経験、勘を基に行う判断を整理・ルール化し、分析・操業データと連携させたESで、判断の重要な要素になるキルンの運転状態把握にはファジィ理論を用いた。ルールは理解しやすい日本語で、数は200。前、奥焼き、強弱などキルンの状態を表すファジィのメンバーシップ関数は150。混合・粉砕した原料の調合比率分析、キルンの運転状態、原料を焼成してできたクリンカー（セメント半製品）の成分分析などを基に、ベテランの運転員と同レベルの原料調合を自動的に行える。セメントは主原料の石灰石と副原料の粘土、ケイ石、鉄原料などを品種に応じた比率で調合、焼成してできるが、原料調合は①原料、とりわけ副原料にバラツキがある②調合比率決定には分析・操業データと合わせた評価・判断が必要③原料投入から製品化まで数時間とプロセスの時間遅れが大きい－などから運転員の豊富な経験、勘が必要で、自動化が難しかった。今回、ペテランの運転員と同レベルで自動化できたことで①作業の大幅な省力化（原料・品質管理関係要員の半減）②強度の目安となるケイ酸率、色の目安となる鉄率の最適値化など品質の安定化、キルン運転の安定化－などが可能になったという。

　三菱マテリアルのセメント部門　FA化を加速　横瀬に引き続き苅田も　ファジィ導入　夜間無人運転実現へ　三菱マテリアル（社長藤村正哉氏）はセメント生産部門のFA化を加速させる。モデルケースとして取り組んできた横瀬工場（埼玉県）で、ファジィ制御による焼成工程の自動運転に見通しが立ったことによるもので、引き続き原料調合および仕上げ工程を含めた総仕上げを行い、93年3月までに監視要員を除く夜間無人操業に切り替える。この成果を受けて、主力の苅田工場（福岡県）のFA化に着手する。すでに操業状態のデータ収集・分析に取りかかっており、93年4月から5年計画（基本ベース）で、横瀬工場同様の夜間無人操業の実現を目指す。三菱マテリアルは作業環境の厳しいセメント工場における労働負荷の軽減や運転制御の安定・均一化などを狙いに生産部門の FA化に着手。そのモデルケースとして、89年から横瀬工場のFA化を進めてきた。これまでにセメント生産工程で、最も自動化が難しいとされる焼成工程でキルン（焼成炉）の運転に、炉内の状況を的確に把握できる特殊なセンサーとファジィ制御を組み合わせた独自のシステムを導入。長期運転試験の結果、熟練オペレーター並みの制御を行える見通しを得た。これを受けて、92年度から原料調合および仕上げ工程を含むプロセス全体の総仕上げを実施する。新たにファジィによる原料粉砕機の自動制御や無人クレーンシステムなどを導入し、早ければ今秋にも夜間無人操業のテスト運転に入る。さらに横瀬工場で蓄積したファジィ制御技術を基に、93年度から主力の苅田工場のFA化を本格化させる。苅田工場は5基のキルンを擁する年間生産能力665万トン（クリンカー）の大型工場であり、原料調合から焼成、仕上げまでの組み合わせが複雑になっている。このため、まず現状の操業状態を調査。これを分析し、各組み合わせに最適な制御システムを構築する。とくに苛（か）酷な労働条件下にあるキルンオペレーターの負荷軽減と省人化に重点を置き、取り組むことにしている。

　ファジィ制御の形彫り機　三菱電機が発売　素人でも玄人並み加工　三菱電機（社長志岐守哉氏）は熟練作業者と同等レベルの加工が、素人でも自動的にできるファジィ制御搭載の32ビットCNC形彫り放電加工機「Vシリーズ」9機種を開発、4日から発売する。これは、30年以上にわたるこの種の加工ノウハウを、ファジィ制御の知識べースに記述することによって可能にした世界初のファジィ制御放電加工機である。また、ワークと電極の位置決めを、業界初のティーチング機能を搭載し、プログラミング作業を従来に比べ30%短縮させるとともに、段取りから加工に至る一連の作業を対話方式で操作できるように革新した。これにより素人、性別を問わずだれにでも熟練作業者並みの加工ができるので、形彫り放電加工の人手不足に大きなメリットをもたらすものとみられる。ファジィ制御搭載のVシリーズは、V-F、V-FS（スピンドル回転機能内蔵）、それにV-FH（最高級機種）など3シリーズ9機種で構成。いずれも、極間間隙（げき）の電圧波形、主軸の動きを示すダイヤルゲージ、平均電流値、平均電圧値など各種加工条件をファジィ制御で最適化したもの。具体的には、熟練作業者の多岐にわたる検出方法および極間状況の認識から操作方法までを、ファジィ制御の知識ベースに記述し、熟練作業者と同じ推論を実行することで、種々の加工条件を常に最適化した。また、業界初のティーチング機能によって加工目的に応じた最適加工条件の検索を簡単にしたほか①機能、電源、制御装置、加工液タンクなどをコンパクト設計にすることで、据付面積を従来機種に比べ約50%省スペース化した②しかも作業半径60cmの範囲内で、段取りから加工まで一連の作業ができるようにした③ACサーボモーターを搭載し、1パルス当たり0.1ミクロンの送り（テーブル）精度に高精度化した④FAP（フレキシブル自動プログラム）を日本語表示にする一方、放電加工の状態を加工パターンごとに表示、またマルチウインドー方式で異なった画面を同時に表示できる－などが特徴。価格は「V35FS＋G35形」の場合2,150万円。なお、同シリーズを14～16日まで東京・池袋の池袋サンシャインシティで開催する「三菱FA 　東日本プライベートショー」で実演展示する。

　結果を瞬時に評価　ファジィ歯科矯正評価装置　アポロ電子が開発【福岡】アポロ電子工業（社長牧之内繁雄氏）は歯科矯正治療の結果をファジィ理論を応用して客観的に瞬時に評価する「ファジィ歯科矯正評価装置」を開発、14日から北九州市の西日本総合展示場で開かれている九州・アジアテクノフェア'90に出品した。商品としての発売は医療機器商社などとの販売網づくりを急ぎ、年内にも実現したい考え。同装置は歯科医が持っている歯科矯正に関する各種のノウハウを内蔵するファジィコンピューターに取り入れ、歯科矯正の治療前と治療後にそれぞれ15項目のデータを入力することによって治療結果を点数で総合評価（100点満点）するというもの。これによって従来、不可能だった客観的評価が簡単に最早くできるため、歯科医、患者とも治療結果をデジタル表示で確認できる。このほか抵抗値を変化させるためのトリマーを回すだけで、簡単に希望のメンバーシップ関数が設定できるという大きな特徴がある。同装置は松本歯科大の出口敏雄教授、吉川仁育講師と九州工大の山川烈教授の指導を受けて開発したもの。大きさは幅47×奥行き36×高さ17cm、重さ8キロ。

　ファジィ制御システム　手軽に構築可能　演算機能別IC開発【福岡】アポロ電子工業（社長牧之内繁男氏）はファジィ推論を使った制御システムが手軽に構築できるファジィ演算機能別IC「ZDIS-IC」を開発した。ファジィ推論に必要な4つの基本機能回路をそれぞれ個別にIC化したもので、ファジィ応用の普及が狙い。推論ルールの設定、変更がハードウエアででき、ソフトなど特別な支援ツールが不要となるのが特徴。個別化したファジィチップはユニークな試みといえる。同製品はメンバーシップ関数発生、最大演算、最小演算、脱ファジィ化の各ICで構成。メンバーシップ関数発生ICは三角形型や台形型の関数形状設定が可能で、形状は外付け抵抗の値で変更できる。最小演算ICはワンチップ8入力からなり、2入力単位で同時に4組の最小値を出力するほか、複数のチップの組み合わせで多入力演算もできる。これらの機能を自由に組み合わせることで、目的に合った最適のハードウエアシステムが構築できるなどの特徴を持つ。

　ファジィ機能で安定コピー画像　普通紙複写機3機種　松下電器産業（社長谷井昭雄氏）はコピー画像を安定させ、長期にわたって一定の良好なコピーが得られるファジィ画像コントロール機能を採用した普通紙複写機3機種を10月20日から順次発売する。毎分17枚の「パナコピーQI17」が49万8,000 円、同26枚の「同26」が59万8,000円、同33枚の「同33」が69万8,000円。3機種合わせて月産1万1,000台。ファジィ画像コントロール機能は、あらかじめ設定された条件（初期設定値）により現像された画像を2種の画像センサーで検知し、そのデータをマイコンでファジィ推論を行い、最適画像濃度を得られるよう露光量・ドラム表面の帯電量などをコントロール、初期画像を長期間安定して再現する。ファジィ画像コントロール機能のほか、細線や従来両立しにくかった赤色と青色の混在する原稿の再現性を向上させている。オプションの給紙システム、給紙モジュール、排紙モジュール、自動両面モジュールなどの組み合わせにより、オフィスに合った一台を豊富なバリエーションから選べる。