日立建機、溶接作業をデータで見える化して技能教育に活用

　日立建機（ https://www.hitachicm.com/ ）は、溶接作業における熟練技能者の技能を若手技能者に伝承するため、複雑な作業を定量的なデータで見える化する計測技術を開発した。今年度より、計測技術を活用し、溶接技能教育のための訓練システム開発に向けた実証実験を開始する。

　建設機械の主要部品は、鉄同士を溶接した製缶構造物の比率が高く、品質の安定化と生産性向上の観点から、溶接ロボットによる自動化が積極的に進められてきた。一方で、構造物の用途や負荷条件を踏まえた溶接方法の検討や、強度を保つための仕上げ・補修などの工程では、目視での判断を含め、人の手による高度な技術が必要となる。また、建設機械を含む製造業では、熟練技能者の高齢化や人手不足などから、若手技能者への技能伝承が課題となっている。

　現在、日立建機グループにおける技能教育では、若手技能者は教官である熟練技能者の模範作業を実際に見て真似ることからはじまり、訓練を積み重ねて溶接技能を習得している。教官は、若手技能者が作業した溶接部を見て口頭によるアドバイスを行う。溶接作業には複雑で繊細な動作も多く、作業者の経験や感覚に左右されることも多いため、習得する技能には個人差が生じやすくなる。

　そこで同社では、溶接作業の過程を定量的なデータで見える化する計測技術を開発した。この技術は、土浦工場と常陸那珂臨港工場の熟練技能者と国内拠点の若手技能者約20名を対象に、溶接作業中の視線、溶接トーチを動かす速度や電流・電圧などの諸条件および溶接部の状態を複数のカメラやモーションキャプチャを用いて測定する。計測したデータと溶接の仕上がりや品質の相関性を解析し、日立建機の品質基準に基づいて、適正な溶接条件や動作を新たな基準として定める。

　その後、新たに定めた基準と若手技能者の溶接作業を比較できる訓練システムを開発する。若手技能者は、視覚的かつ定量的な情報をもとに自身の改善点を把握できるようになる。また、教官も若手技能者のデータに基づいて具体的な指導ができるため、双方が同じイメージを共有した上で効果的な訓練を行うことができる。これにより、溶接技能の効果的な習得や習得レベルの個人差の解消を目指す。