次世代移動通信システム「5G」とは(103) NECプラットフォームズが新工場にローカル5Gを本格活用、いち早く実現できた理由は

NECプラットフォームズが2023年8月29日に操業開始した掛川事業所の新工場では、ローカル5Gを活用して自動走行搬送ロボット(AMR)を運用するなど、ローカル5Gを積極活用することで生産性の向上を進めています。→過去の「次世代移動通信システム『5G』とは」の回はこちらを参照。

実証実験ばかりで、いまだ具体的なユースケースをほとんど見ることができないローカル5Gですが、同社はなぜその導入をいち早く進められたのでしょうか。

ロボットの自動走行制御にローカル5Gを活用

NECのグループ企業で、5Gのルータやホームゲートウェイなど多くの通信機器を提供しているNECプラットフォームズ。同社は国内外に10の製造拠点を持っていますが、その中の1つとなる静岡県掛川市にある掛川事業所で2023年8月29日、新しい工場の操業を開始したことを発表しています。

新工場の最大の特徴は、最先端のデジタル技術を取り入れて生産性を向上させている点にあります。活用されているものとしては量子コンピューティングなどさまざまな技術が挙げられるのですが、通信という側面で注目されるのがローカル5Gを積極活用していることです。

エリア限定で5Gの高い性能を生かせるローカル5Gは、工場をはじめとした企業のビジネスでの活用が非常に期待されていますが、免許の割り当てがなされてからおよそ3年が経過してもなお、ほとんど活用が進んでいないのが実状です。

しかし、NECプラットフォームズの新工場では、そのローカル5Gを製造の現場に最初から取り入れて運用がなされているのです。

今回、ローカル5Gが導入されたのは新工場の4階部分で、下の階で製造された基盤を筐体に組み込み製品を完成させる作業を担うフロアになります。このフロアには、部品や製品などを運ぶ無人搬送車(AGV)と自立走行搬送ロボット(AMR)が走行しており、どちらも無人で走行する点は共通しているのですが、その動きにはかなりの違いがあります。

「NECプラットフォームズの掛川事業所に設立された新工場。ローカル5Gが導入されているのはその4階部分になる

具体的に説明しますと、AGVは地面に貼られた磁気テープ上を決められた速度で走行する、いわば貨物列車のような動きをするのに対し、AMRは指示された場所に最短のルートで向かい、荷物を運ぶ宅配便のような動きをする仕組み。

そして、決まったルートを通るAGVは車両側にコンピューターを搭載し直接制御しているのに対し、AMRはネットワーク経由で制御する仕組みで、カメラの映像から位置を測定し目印のない場所を自動走行できる機能や、AGVから送られてきた位置情報を把握して衝突しないよう走行する機能などを実現しています。

AGVは地面に貼られたテープで示されたルートを決まった通りに走行する仕組みで、その位置情報を送ることでAMRとの衝突回避に役立てている

段ボールを乗せているのがAMR。指示に従って不特定のルートを、カメラの映像を基に位置を判断しながら、AGVを避けながら走行するためネットワーク経由で制御がなされている

そのAMRの制御用ネットワークとして用いられているのがローカル5Gです。ローカル5Gは上りの通信速度が高速で、なおかつ免許が必要な周波数帯を用いるためWi-Fiなどのように電波が周囲の環境に左右されることなく安定した通信を確保しやすい。それゆえカメラからの映像を基に自動走行するAMRの制御には、ローカル5Gが最適と判断したようです。

なお、ローカル5Gに用いているのはサブ6の4.5GHz帯で、アンテナは4階の中央部分に設置。フロアの面積は2430平方メートルとかなり広く感じますが、ローカル5Gとしては低い周波数帯を用いることもあって1つのアンテナで17台のAMRを制御できているそうで、工場内でもAMRが縦横無尽かつスムーズに走行する様子を確認できました。