自社の改善活動について
投稿日：2021.02.04
皆様、2021年も始まり１ヶ月が過ぎましたけど、
相も変わらず日本全国コロナ、コロナで引き続き大変な状況が続いていますが、お元気でしょうか。
私はお陰様で元気に過ごさせて頂いており、日々改善に勤しんでおります。
この改善というのはよくよく考えてみると、コロナ対策になるのではないかと思いました。
つまり作業の無駄を無くすことができれば人間が不必要に物に触れる接触機会が減るので病原菌の拡散防止に繋がります。さらに省人化が進めば『密』をなくすことができます。
しかしながら一つ二つの改善ではコロナに対しての効果は殆どないでしょう。でも改善を数十、数百と積み上げることができればきっと効果が表れるはずであり、色んな所をコツコツと改善しコロナに強い工場になることを夢見て改善に取り組んでいる状況です。
さて、今、取り組んでいる改善の課題としては、コンピュータから複数の装置をコントロールすることです。コンピュータで装置をコントロールする目的の一つは電子化に対応することで、紙に記載内容を確認し記入するのは時間の無駄ですし、紙が人から人へと渡っていけばそれだけ病原菌が拡散され易い状況になります。
このような目的ですが、ただ単純にコンピュータと装置を繋いで電子化すればいいのかというと、そう簡単にはいきません。似たような装置が複数あれば作業者も人間ですから間違えます。このようなヒューマンエラーを削減するために、今、装置がどのような状況になっているのかを表示させるデバイスをつけなければならないと考えました。
状態を表示するだけなので、文字列が表示できるLCDで十分と考え安価な物を選定した結果、16文字×２段のLCDにしました。
さらに作業準備完了のLEDを点灯させたり作業終了の入力（＝次の作業準備の要求）を受け取ったりできるようにしました。つまり入出力信号を扱えるようになった訳で、これにより作業の進捗状況をサーバに記録することもでき、将来は工程管理に応用できるのではないかと考えております。
これらのLCDや入出力信号はI2CバスからUSB経由でコンピュータに接続しています。
何故こうしたのかというと、次の利点があるからです。
①複数のデバイスを纏めて接続しても別々にコントロールできる
RS232CやUARTのような仕様では１対１で接続しなければなりませんので、
デバイスの数だけUSBから変換するブリッジICが必要となります。
I2Cは複数接続しても問題ないので、今回のようにLCDと入出力信号を扱うI/OエクステンダICとを
２個同時に使う場合でもブリッジICは１個ですみます。
後からデバイス（例えば温度センサ、加速度センサ、音源等）を追加することも簡単です。
②I2Cバスのデバイスが多く出回っており、安価で入手性が高い
I2Cバス（InterIntegratedCuricuit）というのはヨーロッパのフィリップス社が提唱した規格であり、
これに基づくデバイスが世の中に沢山あります。
LCDも千円程度、入出力用のI/OエクステンダICも百円程度で、ネットですぐに購入できます。
③信頼性のあるUSB－I2CのブリッジICがあり安価で入手性が高い
コンピュータに接続するインターフェースは色々ありますが、どんなコンピュータにも存在し、
高速で入出力でき、かつポートの余裕度もあるインターフェースと言えば、USBでしょう。
そしてUSBからI2Cに変換するブリッジICも多くのベンダーから製品化されており、
その中でも最大手のFTDI社のFT201を今回は使用しました。
評価用基板も千円程度でネット販売されており、ドライバ類もきちんとサポートされています。
（当然、１個でも購入できますし、基板の場合はUSBの接続コネクタが載っているか、
コネクタに合う形状をしていますので、小ロットの場合は基板で購入した方が効率がいいと思います）
勿論、サンプルプログラムもC言語からエクセルのVBA用やVB.net用まで多数用意されています。
なおUSBとI2Cバスをブロック図で表すとこのようになります。
このように設計することにより数千円でコンピュータに接続することができました。
先に述べましたように、I2Cバスには色々なデバイスを繋げることができますので、アイディア次第で更なる改善を推し進めることができます。修繕レベルの安価な費用で色々なことが出来ますので、皆様の工場でも検討されては如何でしょうか？
もしUSBとI2Cの組合せに興味があるとか、これを応用した改善を考えているとか、等々、お困り事やご質問がありましたらアドバイス致しますので、気兼ねなく問い合わせて頂ければ幸いです。
