平成13年度 研究報告 大分興産革科学技術せンター
インターネットを利用した鋳造支援ネットワークシステムの構築
後藤和弘確引周 一廣ネ。高橋紫朗㌔吉松研一＊＊
大分県。産業技術総合研究所研究交流センター・人分県産業科学技術センタ」∴木本機器「業（株）虫ヰ
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要旨
中小企業における高度なもの／うくり♂〕支援を目的として，インターネットを利用した鋳造支援ネットワークシステム を構築した．本システムにより，時間や場所に制約されることなく，（二八Dで設計した鋳造部品に対する鋳造CAE解析 ♂〕依頼，解析結果の閲覧が‖ † 能となる．利用者はWWWブラウザやメー→ルソフトなどの汎用的なツ」→ルだけでシステ ムを使うことができるため，特別なアプリケーーションソフトをインストし→ルする必要は無く，Wi ndows J く＝）Maci nt 。Shな どコンピュータの種別が制限されない．企業情報や鋳造条什，CADファイル，解析結果などの各種情幸鋸ま電子署名を 用いて伝送路を暗号化し，インタし→ネット経由で安全に送受信できる．
2．鋳造部品の製造工程
Fi g．1に鋳造部品の製造丁程び）概要を示す．F二程は大き く8つからなり，〕〕部品の設計，②鋳造方案の検討，3 木型製作，④鋳型製作，笠鋳造，任；試作品評価，∝ヰ産， ㈲出荷がある．欠陥の無い部品を製作するためには，試 作品の評価結果をもとに②∼⑥の工程を繰り返し，最適 な鋳造条件を決定しなければならない．評価の結果，欠 陥が見つかった場合には鋳造方案〝）再検討など，1二程グ〕 繰り返しによって数週間程度の開発期間がさらに必要と なり，開発期間の長詩化や試作コストげ〕増加につながる．
また，鋳造部品の開慄にあたっては職人の経験と勘に 基／づく部分があり，職人び）高齢化と後継者不足が問題と なりつつある．ニのため，職人の技能をいかにして伝え るか，どのょうにして企業内へ技術を蓄積するか，作業
をいかにして効率化するかが課題とな／つてきた。
鋳造方案を効率的に検討するにはCAEシステムの活用
が有効であり，実際に鋳造を行う前にコンビュ・一夕上で
様々な鋳造条件で解析やシミュレ」−ションを行うことが できる．しかし，コンビュ一皿夕等び）ハーードゥェアや解析 川ソフトウニエアが非常に高価なたガ），中小介業で容易に 導入できるものではない。また，利川するには鋳造技術 だけでなくク解析技術などの広い知識が要求されるため，
中小企業が単独で運用することは難しい状況にある。
1．はじめに
近年の多品種少量生産へ♂〕シフトや，コストの安いア ジア諸国との国際競争，職人♂）高齢化等に上り，ものづ くりに関する環境は大きな変化の過程にある．こげ）よう な申で∴地域統合埠やト汀べ−1ス生産システムぴ〕概念によ る 王SDN回線を利用した遠隔システムぴ）実証実験や，【ロ
通産省による「デジタルマイスターープロジ守クト」など，
ものづくりと汀を融合し，I Tによる中小企業支援が試み られている−∴））＼デジタルマイスタープロジェクトでは， ‡〕熟練者の技能，ノウハウ，経験を分析してソフトウェ ア化，データベース化すること，②ソフトウェア化，デ ー→夕べ−一ス化された製造現場におけるノウハウや経験を 設計段階に反映させることで，新しい生産システムを構 築することを目標としている．
一方，産業科学技術センターにおける中小企業のもの づくり支援業務として企業が設計した鋳造部品の 仁AE 解析を行っているが，CAD と CAEでデー→タ形式が異な るためにデし−→タを再度千人力する必要があった．こび）た め，設計図面を一旦印刷して郵送や手渡しするという状 況であった．また，解析結果もまたプリンタからの印刷 出力を渡していたたガ），時間やコストがかかるという問 題があった．さらに，解析結果がデジタル情報ではない
ために，複数の解析結果から任意の条件だけを効／酎！勺に
選択して評価することや，結果を企業内での情報共有に
利川することが困難であった．
本研究では，製造業関連の中小企業における情報通信 技術を活用したものづくりの支援を目指し，いっでむど こからでもWcbブラウザを利用して，インターネット経 由で設計データの存三送や，設計部品の解析結果を確認。
評価を可能とするシステムを構築した．そして，システ
ムの評価と課題び）抽出を行った。
Fl g，1鋳造部晶侶製造Ⅰ二程〃）概要
平成13年鹿 研究報告 大分県産業科学鴇衡センタⅧ
3鋳造支援ネットワ血ウシステム 3．1概要
システムの概要をFl g．2にホす。中／ト甘業県利川音は Webブラウザを利用Lて，〔てADで設計した部品に／〕いて 仇）CAト解析の依頼，おょび解析結果の確認をインターーネ
ット経由で実現できる．デ」−タはセキュリテ r で保護し
て伝送し，外部か小刀盗聴や企業情報の漏洩を防ぐ、
道路び）暗‡う一化には，認証機関に上る電子証明書を利川−づ「
る．また，システムにおけるサし1バ〝川キ刻を時刻情報サ
ーバに同期させる。
利鞘者はユーザ名とパスワーードを入力してシステムヘ
ログインL，Wcbノ＼＼−−ジ〝）フォームを利用しノて 3 次元
CADで設計した部品ジ〕設計ファイルと鋳造条件をWWW7
サーバヘ送信する．現和まSTて一形式の設計ファイルだけ に対応している．デーー夕べー“ スへ帖報カて登録された後， 解析担コ者へ依頼を知らせる電子メールが送られる．解 析担甘者は内容を碓認し∴WⅥ叩√サー∵べかこ二J CAEサーバ ヘ設計ファイルを転送して，指定された鋳造条件で解析 を行う．解析が終了し，解析担三⊥］者か結果画像や技術的 な見地から）♂〕コメントをWebブヨームから登録すると， 解析終了を知らせる竃了一メールが利用者へ送信される 利用者は電子メーールの受信後，いっでも どこからでも
Webブラウザを用いて解析結果や技術的なアドバイスを
確認できる。
解析結果から欠陥等が予想され，鋳造条件を変更する
必要がある場合には，既に登録されている設計ファイル について鋳造条件を変更することで）ファイルを再送す ることなく解析を依頼できる，また，複数の異なる鋳造 条件で〃解析結果から，任意の条件を選択して比較表示
できる．
中小企業 天分県産業科芋技術センターー
1アi g．2システムの概要
3．2 システム構成
Fi g．3に示すょうに，WWWサーバ，利用者情報デー→夕
べ」−ス，解析情報データべ」「ス，（二A土三サーバでシステム
を構成する．図中〝）数字は処理〝）流れを表している． WWⅥ′ サーバはS（〕旦ノに〔ト）て各デーー夕べースにア クセス
し，デ」−タの胞得や登録，変更を行うことができる【伝
呈Ti g，3システム構成と処理￣7「いⅣ−
平成13毎度 研究報告 大分興産違科学技術センタ仙
3．3 システムの特長と実装 33．1別ebユ仙ザインタフェ仙ス
利川音が比較的簡単にシステムを利用できるように， Ⅵ′ cb ブラウザをエーザインタフニ←−スと して用いる． I Ti g．4∼Fi g＿7に喪ホ内容い例を示す．利川音側〃）コンビュ
ーユータに専用ゾ）アプリケー1ションソフト等をインストール
しないため，特別な操作等を習得する必要がない．デー一
夕ベ」−スヘぴ〕アクセスや〔漉E解析結果び〕画像形J 一（〝〕変換
などはWWWサー1バ似で処理し，利川音側のコンビニ了し一 夕では主に匝痛か乃表示内容の更新を行うた勅，高い性能 は要求されない．これにより，W7i ndows やMacl nt OShな どコンピュータの権別や（）Sフ性能などに制限されること なく，使い慣れたWebブラウザを用いるだけでシステム を利用することが叶経となる．利川音情報ク）登録も変更 や解析結果を登錬q管理するため〃）管理川画面も同様宜
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ーーザ盲l ）一」が識別川げ）文ノナニ列で，デーー夕べースノ＼ジノアクセ
スにこれを川いることで利用者情報や解析依頼に閲する 情報などを容易に推測することはできない．また，管理 者川ペー∵ソでは企業情報や解析依頼内容を閲覧できるた 扉），アクセスノ己の1Pアドレスをチェックし，設定された
ネットワ←−クから〟〕みアクセスを許＝卜う一る．
サ←一バで♂〕対策として，WWWサー→バやスクリプト言 語，データべ−∼スなどぴ）ソフトウェアは構築時ノ点での最
新／く−→ジ三7ンをインストーー ルした。外部から♂）ファイル
改ぎんを監視するた裾こTr i pwi r eを導入し，異常が発生 した場合には管理者へ知らせることができる．
全ての機能を実装した後，巌終的にセキュリティチェ
ックツールを利用して（）SJ く⊃アプリケーーションソフトウ
エア♂〕バグや設定上〝）ミスが無いか確認を行った．
3】3．3高精度な時刻合わせ
解析依頼の受付や結果登録のR時を正確に管理するた め，各サーバの時刻を高精度に合わせる．独立行政法人 通信総合研究所やNTT，＝J ，MFEEDは，平成13年4月 10口から平成14年3月末までの期間でインターネット上 に安定した高精度な時刻情報を配信配送する実験を実施 しノており，時刻情報プロトコル（NTP，Net wor k Ti mc Pr ot ocol ）を′ 杓いて一一般の利用者へも公開していた．本シ
ステムのⅦ’ 執r Wサ」・バやCAE解析サ」一バの内部時計を
インターネット経由でこ〃）時刻情報に同諸】させたところ， ある1日の時刻変動は数トミリ秒以下であり，今ゃ匠り
うなシステムでは実川上問題がないと考えられる． Ⅵ′ ′ cbユ」爪サインタフエースを採用し，コンピュータの稚
別や性能に依存することなく管理操作を行える． 3．3．2高度なセキュリティによるデータの保護
開発過程び）情報をネットワし一ク経由で伝送するには，
高度なセキュリティでデ」−夕を保護する必要があり，テ
し一夕の伝送路，処理方法，各サーーバしり設定など，複数び） 手段を組み合わせると効果的である．
木システムでミまSSL（Secur e Sockct Layer ）によって伝送 路を暗号化し，鋳造条件や設計ファイル，解析結果など の開発情報が外部から盗聴できないようにした．暗号化 にはVcr i Si g！1社げ）各戸証明書を採用し，セキュリティ強 度の高い12日ビットの暗号化通信を川音した．Fi g．き＝こイ ンタ、一ネットエクスプローラにおける電子証明書渦潮牲
表ホ内容を／J こす．
処理方法で♂）対策として，データベー、スヘのアクセス
など利用者や解析依頼を識別するために個別に割り当て た 一意な32桁のランダムな丈字列を用いる．l ごj g．9〝）「ユ
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発行元＝ し酬鞘Ver i s Fgn．CDm／CP吉山c叩．byRef ．L！柑I Lm
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き「i g．6電子証明書情報
Fi g．圧仁W牒／W’ サ←バにおける時刻の変動
コ3j オーブンソ】スのソフトウェアによる開発 開発したシステムを将来的に［卜′ 」＼企業等／＼技術移転す ることを考慮し，オープンなソフトウェアを利用してシ ステムを構築した．このようなソフトウェアは世界中の 技術者から〝〕サボーートがあり，不具合の修1Eや機能「叶上 が【到られている。こび）ようなソフトウェアを別月卜㌻るこ
とで，高価な高惟能サーバやソフトウェアを購入するこ となく，システムの導入や拡張が可能となる．Tabl （さ1に
平成13年度 研究報告 尭分県産業科学技術センタ仙
開発に使用l ノたソフトウ＝こアを示す．
システムク〕主要な処理は，Li I l uX 卜で汎用スクリプト言
語Pi ！P（11yper t ext Pr cpr oces s or ）を用い引謂登した．pトI P にはC言語やJ ava，Pcr t などと同機にさ去ざまな関数が 川意されているため，動的なWebペーージを簡単に生成可
能であり，サーバサイドビスクリフトニ語で あることか
らWWWサー→バの負荷がCGl （CommonGat ewayl nt er f ace） よりも軽いという特良がある．開発したシステムでは， ファイル送信機能や外部コマンドの実行機能，データベ ー1スとの連携機能，メー〈ル送信機能などを利用している． 利用者暗部や解析情報などのデー一夕管矧こはフリー→のリ
レし→シ三「ナルデータベ」「スであるPos t gr eS（）Lを使用した
さらi こ，デ」一夕 ベースの情報をもとに動的にPDr ファイ
ルを生成する機能により，角紬テ結果を竃7一媒体として保 存・再利川できる．
′ J 、ahl el システム構築に使用Lたソフトウェア
術的なサボ、一トやサしビスでカバーーできる． 。公設試まで是を運／らこことなく，高度な解析結果が
得られるととそ〕に専門的な指導が受けし、〕れる。 一方，システムに要求される課題として，現＃は解析 依頼毎に卜つの解析結果しか登録できないため，複数〝） 角締高吉果画像を登録する機能が必要であることが判明し
た．主た，連絡光電子メーールアドレスを変更する機能，
Pi ）Aなどぴ）端末〃稚別に応じこ【表／斥内容を変更する機能
などを組込むことで，州浜先などモバイル環境か仁〕♂）利 川にも対応できると考えられる．
5，まとめ
本研究では，中小企業における高度なものづくりの支 援を口約とLて，インター一→ネットを利川した鋳造支援ネ
ットワー1クシステムを構築し，有用性の評価と課題の地 ＝を行／）た．wcbブラウザだけでシステムを容易に利川 できるため，ニれを活川することで解析結果を設計段階 へ反映させて丁期やコスト等のムダを軽減できるととも に，高度なもの／づくりにヰ）つながると考え〔〕れる．
今後は開凝したシステムを拡張し，CA［）′ ／（二AE／CAM等 をネットワーク経由で統合した新たな生荏システムの構 築などを目指していきたいと考えている．流体解析や構 造解析など他び）CAEシステムを組み込めは より多く〝〕 分野の中小企業に対するも〝）／うくり支援が・−†能になり，
各種デー一夕〝）′ 受渡しや保管のためのデータセンタ」1と〝〕
連携も期待される．また，現在整備が進められている豊 の国ハイ／く−一ネットワーークを積極的に清用できれば，大 容量のファイルを無暗問で送受信できる．本システムを 県内♂）中小企業へ広く公開し，実際に利用していただく − 1．〉rこ 上k】いとと斗り〔ト r ⊥、〉 し 7 ふ≡巨 た【J ＼二了こ／÷ トトi 上二／−、「l 】［：エコ L←」1．−i 、 ＼一 こ し， ㌔そ人口末い寸○ レノ 仁J l ∈ト羊㌍⊥廷｛1又1刑Uノサリ什」l ノムノ＼1＼」， 二土
産現場の情報化促進が期待される。
なお，本研究は財団法人大分県産業創造機構による新 事業創＝研究開発事業〝）もとで実施された．
参考文献
［1］割澤伸一，清水汚史，花山良平，光石衛：中小企業を 対象とした汀べゝ【一ス生産システム，U本機械学会ロボ テイクス。メカいてニクス講演会’ 01講演論史乳
2八1▲ ノ110，2001．
［2川Sl て加1し1mr l Wi l 山甘第10ぢ一，財団法人製造科学技
術センタ←− ，2000
種別 ソフトウェア OS Red‖at Li nux スクリプト言語 ■ WWWサーバ Apacl l e
デー1夕べース Pos 堕r cSOL
3．3．5豊の国拍イパⅧネットワ叩タの利用 センタ」→と外部を接続していたネットワ」→ク回線を， 従来♂）1．5Mbps から整の国ハイパ、一ネットワ」−クヘと変 史した．今回のシステム評価実験では，企業側び）ネット ワーク接続が商用のプロバイダを利用していたために， CAI ）ファイル♂）転送や解析結果の閲覧で高速な回線を効 果的に利川することができなかった．しかし，今後，豊 ′ 71「≡1′ 、 ノ ′ J ．べ7、．l 、「 ノL′ 一入ご」Ul k＃一丁ケニ斗巨′ J ＼＋仁二［息† tl 、ノヾr」上 Al 】 Uノヒヨ／、／】／、 1、ノ】、ノ ソ 〟 リuノニ状J 貸二乗∪ノ1灰クモ〉r HJ 肌’ 眉r」
造のた糾こ広く 一般に公開されると，木システムによっ て高速かつ安全に各種帖報を受け渡すことができる．さ らに，高速回線十でTV会議ソフトなどを清川すること で，双方で解析結果や実際の鋳造結果などを見ながら， 遠隔で技術支援を行うことができると期待される．
4、システムの評価
センターーで去とめた基本什様を共同研究者である企業 担1者と検討した後，システム〝）開発に着手した．そし て，基本的な機能が構築できた段階で試用し，意見や要 望を反映させつつ開登を進めた．開発が終」′ した時点で 最終的な評価を行い，次のような有効性を確認できた．
d抜術的な根拠に基づいた開発試作が【1r 能となる． 8 解析結果がデジタル情報であるため，社内での情
報共有や情報蓄積を進♂）やすい
アジア等C叫司際競や相手に対Lて，価格の差を技
