樹脂成形における金型メンテナンスの実施タイミングの明確化 ガス焼けの状態の数値化

樹脂成形プロセスで生じるガス焼けは，成形過程でのガスの発生や排出が適切に行われないことが原因となるが，多くの要因が複雑に絡み合っているため，根本的に解決することが極めて困難である．成形機や金型のメンテナンスにおいて，定期的な検査や部品の交換，清掃などを実施し，機械の状態を維持することが，現実的で有効的な対策になる．適切なタイミングでメンテナンスを実施することが品質管理において重要な要素となるが，メンテナンスを実施するタイミングの判断が主に経験や勘に依存することが多く，明確な基準が欠けている．本論文では，品質と効率の観点から適切にメンテナンスを実施するタイミングを明確化するために，深層学習の分類...

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Published in日本経営工学会論文誌 Vol. 75; no. 2; pp. 76 - 87
Main Authors 山崎, 友彰, 仲田, 義敏, 榊原, 新, 志田, 敬介
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 公益社団法人 日本経営工学会 15.07.2024
Subjects
メンテナンス
樹脂成形
深層学習
Online AccessGet full text
ISSN1342-2618
2187-9079
DOI10.11221/jima.75.76

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Abstract 樹脂成形プロセスで生じるガス焼けは，成形過程でのガスの発生や排出が適切に行われないことが原因となるが，多くの要因が複雑に絡み合っているため，根本的に解決することが極めて困難である．成形機や金型のメンテナンスにおいて，定期的な検査や部品の交換，清掃などを実施し，機械の状態を維持することが，現実的で有効的な対策になる．適切なタイミングでメンテナンスを実施することが品質管理において重要な要素となるが，メンテナンスを実施するタイミングの判断が主に経験や勘に依存することが多く，明確な基準が欠けている．本論文では，品質と効率の観点から適切にメンテナンスを実施するタイミングを明確化するために，深層学習の分類モデルを利用した手法を提案した．提案する手法では，初期ロットにおいて類似度を算出した後，類似度をもとに分類する深層学習モデルの転移学習を行い，最後にFine-tuningをする．特にFine-tuningにおいて，特徴量を直接的に制御する損失関数を利用したことが主なポイントとなる．
AbstractList 樹脂成形プロセスで生じるガス焼けは，成形過程でのガスの発生や排出が適切に行われないことが原因となるが，多くの要因が複雑に絡み合っているため，根本的に解決することが極めて困難である．成形機や金型のメンテナンスにおいて，定期的な検査や部品の交換，清掃などを実施し，機械の状態を維持することが，現実的で有効的な対策になる．適切なタイミングでメンテナンスを実施することが品質管理において重要な要素となるが，メンテナンスを実施するタイミングの判断が主に経験や勘に依存することが多く，明確な基準が欠けている．本論文では，品質と効率の観点から適切にメンテナンスを実施するタイミングを明確化するために，深層学習の分類モデルを利用した手法を提案した．提案する手法では，初期ロットにおいて類似度を算出した後，類似度をもとに分類する深層学習モデルの転移学習を行い，最後にFine-tuningをする．特にFine-tuningにおいて，特徴量を直接的に制御する損失関数を利用したことが主なポイントとなる．
Author 仲田, 義敏
志田, 敬介
山崎, 友彰
榊原, 新
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PublicationTitle 日本経営工学会論文誌
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Publisher 公益社団法人 日本経営工学会
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References 8〕 田中耕平, 楢原弘之, 是澤宏之：“通気構造を有する金属光造形金型の樹脂の加熱発生ガスへの効果”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 223-224 (2015)
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14〕 檜山拓也, 井上祐輔, 川上康博, 茂呂拓真, 村田泰彦：“近赤外線ヒータを用いた加熱・冷却射出成形金型による成形品外観の改善”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 15-16 (2019)
13〕 井手章博, 是澤宏之, 楢原弘之：“通気性射出成形金型に関する研究”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 11-12 (2019)
9〕 是澤宏之, 楢原弘之, 胡子大樹：“射出成形金型におけるガス排出機構の検討”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 605-606 (2016)
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11〕 胡子大樹, 是澤宏之, 楢原弘之：“射出成形金型の成形中のガス排出に関する研究”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 241-242 (2018)
19〕 松田将大, 久代紀之, 高原邦夫：“動作音を用いた真空ポンプの故障診断”, 電気設備学会誌, pp. 209-214 (2014)
15〕 丁 声而：“新手法を用いた射出成形中の熱分解ガス発生に関する研究”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 53-54 (2021)
10〕 胡子大樹, 是澤宏之, 楢原弘之：“成形不良低減のためのガス排出機構の検討”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 37-38 (2017)
7〕 黒岩広樹, 福島祥夫, 鈴木 崇, 小松秀和, 恩田紘樹, 岩沢知幸：“射出成形時における金型表面性状が及ぼす金型内発生ガスへの影響”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 865-866 (2015)
5〕 田中耕平, 楢原弘之, 鈴木 裕, 是澤宏之：“通気量のバラツキ低減を目的とした金属光造形金型の通気構造のパラメータ設計”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 1055-1056 (2013)
18〕 安野貴人：“予測メンテナンスとインフラ劣化学習モデル”, 人工知能学会全国大会論文集, pp. 3Z104-3Z104 (2018)
2〕 Jamsheed, M., Rahman, M. A., Moyeed, M. A., Sayeed Ahmed, G. M.: “Design and analysis of plastic injection mould for CAM BUSH with submarine gate,” Proceedings of the 4th International Conference on Materials Processing and Characterisation, Vol. 2, Issues 4, pp. 2083-2093 (2015) https://doi.org/10.1016/j.matpr.2015.07.203
20〕 Li, J., Liu, W., Xia, X., Zhou, H., Jing, L., Peng, X. and Jiang, S.: “Reducing the burn marks on injection-molded parts by external gas-assisted injection molding,” Polymers, Vol. 13, Issue 23, 4087 (2021) https://doi.org/10.3390/polym13234087
References_xml – reference: 〔7〕 黒岩広樹, 福島祥夫, 鈴木 崇, 小松秀和, 恩田紘樹, 岩沢知幸：“射出成形時における金型表面性状が及ぼす金型内発生ガスへの影響”, 精密工学会学術講演会講演論文集, pp. 865-866 (2015)
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