システムアーキテクト 2022年 春期 午後I 問題

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問2品質管理システムの構築に関する次の記述を読んで,設問1ー3に答えよ。 D社は,スーパーマーケットなどの小売店向けの弁当,総菜の製造及び販売を行う メーカである。このたび,品質管理の効率化を図るため,品質管理システム(以下, 新システムという)を構築することになった。 〔製造から出荷までの流れ〕 D社の製品は,仕込,加熱,冷却,包装という工程を経て完成する。各工程に対し て,原材料や前工程で製造された仕掛品の投入を行う。仕込から冷却までの工程では 仕掛品を製造し,最後の包装工程では製品を製造する。それぞれの原材料,仕掛品 製品を品目と呼ぶ。原材料や仕掛品は工程に投入され,異なる品目の仕掛品や製品が 製造される。出荷は1日に3回行い,。その単位を便と呼ぶ。その便で出荷する全ての製 品を製造し,品質管理規定に従った最終確認を行った後に,出荷を開始する。 現行の製造及び品質管理の概要] D社では,品質検査担当者(以下,検査担当者という)が各工程で製造された仕掛 品及び製品の品質検査を行っている。あらかじめ定められた検査基準に基づき,仕掛 品及び製品の製造後の状態や異常の有無を,検査用の機器や目視確認などによって検 査する。 現在の品質検査実施準備から出荷前承認までの各業務は,次のとおりである。 (ア)品質検査実施準備 品質検査責任者(以下,検査責任者という)は各品目の品質検査における検査基 準を定める。D社では複数の検査担当者が従事しており,WA,便,及び品目ごと に検査担当者を1人ずつ割り当てている。しかし,特定の製造日と便における検査 担当者の都合などによって,担当する一部又は全部の品目の品質検査を実施できな い場合がある。その場合,検査責任者はその製造日,便の製造指示が出る直前に, 品目ごとに他の検査担当者への変更を行う。 検査担当者は,検査結果記入用の帳票(以下,品質記録票という)を品質検査の 各実施場所に持参する。品質記録票は品目ごとに作成し,1枚に複数回の検査結果 を記入する。 _— (イ)製造指示作成 製造管理システムが,各品目の製造すべき数を算出し,製造日,便ごとの製造開 始までに,自動で製造指示を作成する。通常,必要な数を複数回に分けて製造する。 1回で製造する品目のまとまりをロットと呼び,ロットNo.と呼ぶ連番を付番する。 製造指示は,製造日,便,品目,ロットNo.の組合せで一意となる。 (ウ)製造・実績入力 製造担当者はロットごとに製造を行い,直ちにその実績を製造管理システムに入 力する。さらに製造管理システムから製造日,便,品目コード,品目名称,ロット No.,製造完了日時を記載したラベルを出力し,ロットを運搬する容器に貼付した 上で,検査担当者に渡す。 (エ)品質検査 検査担当者は,受け取った全てのロットに対して製造完了日時が古い順にロット の品質検査を実施し,ロットごとの検査結果を1回分の実績として品質記録票に記 入する。品質検査のうち,製品の品質検査を製品検査という。検査の結果によって, 次のいずれかの対応を行う。 (a)合格: 品質検査結果に問題がない場合,検査担当者は品質記録球に合格となった旨を 記入し,合格したロットを,仕掛品の場合は次工程の製造担当者に,製品の場合 は出荷担当者に渡す。 ⑪)不合格: 品質検査結果に問題がある場合,品質記録票に不合格になった上旨を記入し,製 造担当者に通知する。不合格になったロットは以降の製造には使用しない。製造 担当者は直ちに,製造管理システムで,不合格になったロットと同じ製造指示数 で新たなロットNo.の製造指示を作成し,追加製造を行う。 なお,加熱工程以降の製造指示を作成した場合,前工程の製造指示も自動で作 成される。 (オ)製品検査完了確認 製品検査を担当する検査担当者は,検査責任者に製品検査が完了した旨を報告す るために,その便で担当する全ての製品の製品検査が終わった時に,製品ごとに, 品質記録票の合格数の合計と,製造管理システムが製造開始までに自動で作成した ー5一 製造指示数の合計が一致することを確認する。 (カ)製品検査完了報告 製品検査を担当する検査担当者は,製品検査の実施場所から電話などを用い,製 品検査完了確認を実施した旨を事務所の検査責任者に報告する。 (キ)出荷前承認 検査責任者は,その製造日,便において,製造すべき製品の製品検査を担当する 全ての検査担当者から,製品検査完了報告を事務所で受け,製品検査が完了したこ とを確認する。加えて,品質管理規定に従い,製造設備の異常有無,従業員の衛生 チェック結果など,各部署からの報告に基づいた最終確認を行った上で,出荷前承 認記録上球に承認日時と承認者を記録する。 [新システムへの要望〕 新システムを構築するに当たり,検査責任者から次のような要望が出された。 ・検査担当者が品質検査指示に基づいて品質検査を実施し,品質検査結果を入力する 仕組みとしたい。 ・検査担当者の変更時に,変更する製造日,便における各検査担当者の作業負荷を確 認したい。そのために,作業負荷の目安となる品質検査の実施見込回数(以下,見 込回数という)を参照したい。このとき,変更元となる検査担当者については品目 ごと,変更先の検査担当者については検査担当者ごとの見込回数を参照したい。品 目ごとの品質検査の回数には曜日,便ごとの傾向がある。また,不合格による追加 製造も毎日ある程度発生する。そのため,見込回数は,変更する製造日の前週の同 じ曜日,かつ同じ便の,不合格による追加製造分も含めた品質検査の実績回数とす Ss ・品質検査の実績の中で他の検査担当者への変更が行われていた場合でも,変更前の 検査担当者の割当てに従って集計してほしい。 なお,検査担当者の変更は製造日当日にも発生することがあるので,検査担当者変 更の登録は製造指示が出る直前に行う。一度変更した検査担当者の内容は,再度変 更しない。 ・品質記録票や出荷前承認記録票を廃止し,加えて,製品検査の完了状況を事務所で もすぐに参照できるようにすることで,品質検査実施準備から出荷前承認までの業 ーー 務を効率化したい。 〔新システムの設計) 新システムへの要望を踏まえ,新システムの設計を行った。 品質検査の実施場所と事務所の両方にPCを設置し,新システムに接続する。新シ ステムの主要なファイルと属性を表1に,機能概要を表2に示す。 表1新システムの主要なファイルと属性 主な属性(下線は主キーを示す) 品目マスタ。|則目コード,工程コード,品目名称,管理単位品質検査コード 品質検査マスタ|品質検査コード,検査名称,品質検査内容 検査担当者マスタ|了曜日,便コード,品目コード,社員コード 品質検査指示実績製造日,便コード,品目コード,ロットNo製造指示数,追加フラグ("通常",SEM”), 製造完了日時,検査結果("未実施","合格",“不合格"),検査日時,社員コード 出荷前承認記録|製造日,便コード,承認日時,社員コード 表2新システムの機能概要 |マスタデータ受信|新システムの動作に必要なマスタデータを製造管理システムから受信する機能。 検査担当者変更|検査担当者の変更が必要な場合に,変更先とする検査担当者を決定するための情報を表示 し,検査責任者が決定した内容を,検査担当者変更ファイルに登録する機能。対象とする 製造日,便の製造指示が出るまでに行う。 WEA,便,及び変更元検査担当者を指定する。指定した値を基に次の処理を行う。 (A)品質検査指示実績ファイルから,指定した製造日の前週の同曜日の日,便コードを 検索条件とし,品目コードを抽出する。 (B)検査担当者マスタから,指定した製造日の曜日,便コードを検索条件とし,品目コ ード,社員コードを抽出する。 (C)(ぬ)と(B)の結果を,品目コードをキーにして結合する。 (D)(〇の結果を用い,指定した変更元検査担当者の社員コードをもつレコードから。品 目コードごとのレコード数を集計し表示する。また,他の検査担当者の社員コードを もつレコードから,社員コードごとのレコード数を集計し表示する。 検査責任者は(D)の表示内容に基づき,| b ]を行う。その結果を基にどの品目を誰 に変更するのかを決定し,変更元検査担当者が担当している品目ごとに,変更先とする検 杜担当者を入力する。入力された内容を検査担当者変更ファイルに登録する。 表2新システムの機能概要(続き) 人名 品質検査指示作成|製造管理システムでロットごとの製造指示が作成されたタイミングで製造指示を受信し, ロットごとの品質検査指示として,品質検査指示実績ファイルの新規レコードを作成する 機能。 追加フラグは,製造日,便ごとの製造開始前に受信した場合は“通常",製造開始後に受信 した場合は“追加”とする。検査結果は“未実施"とする。 社員コードは検査担当者マスタを参照し格納する。該当する検査担当者変更ファイルのレ コードが存在する場合は,検査担当者変更ファイルの内容を優先し格納する。 製造完了日時更新|製造管理システムでロットごとの製造実績が入力されたタイミングてで製造実績を受信し, 品質検査指示実績ファイルのレコードを更新する機能。製造完了日時を品質検査指示実績 ファイルに格納し,そのロットの品質検査が可能な状態とする。 品質検査実績入力|検査担当者が品質検査を実施する順序に従い,次に品質検査対旬となるロットを表示し, 入力された当該ロットの品質検査の結果を品質検査指示実績ファイルの検査結果に格納す る機能。次に品質検査対象となるロットは,①品質検査指示実績ファイルの社員コードが 検査担当者自身の社員コードと一致し,さらに二つの項目が,.それぞれある条件を満たす ロットである。検査結果は“AR”又は“不合格”とする。 出荷前承認検査担当者ごとの製品検査の完了状況を表示し,検査責任者が製造日,便ごとの承認入力 を行う機能。品質検査指示実績ファイルから出荷前承認の対象となる製造日,便に該当す るレコードを抽出し,それぞれの製品について,次の(1)と(2)の値が一致した場合にその製 品の製品検査が完了した状態になる。 (1)製造開始時の製造指示数の合計:であるレコードの製造指示数の合計 (2)出荷可能な製品の製造数:| d』|であるレコードの製造指示数の合計 出荷前承認の対象の製造日,便における全ての製品の製品検査が完了した状態になった 後,検査責任者の承認入力の操作によって出荷前承認記録ファイルのレコードを作成す る。

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間3保険申込システムの再構築に関する次の記述を読んで,設問1こ3に答えよ。 K社は,代理店や金融機関などを通じて保険商品を販売する大手生命保険会社であ る。K社は,金融機関で顧客に保険商品を販売する際の業務効率化,利便性向上を目 的として,保険申込システムを見直し,新たな保険申込システム(以下,新システ ムという)を構築することにした。 〔現在の業務とK社の保険申込システムの概要] 金融機関の窓口で保険商品を販売する職員(以下,募集人という)はK社の保険 申込システム(以下,現行システムという)を利用し,業務を実施している。現在 の業務と現行システムの概要は,次のとおりである。 (1)ニーズ喚起業務 募集人は,保険募集のコンプライアンス指針にのっとり,取扱いのある保険商 品から顧客に最適なプランを考え,顧客に合った保険商品を提案する。 (②)保険提案書作成業務 BRA,現行システムを利用して保障内容や保険料などが記載されている保 険提案書(以下,提案書という)を作成する。 現行システムに保険商品,生年月日,性別,保険期間と保険料の払込期間とい った保険条件を入力し,これらの保険条件に合った保険料を試算し提案書を作成 する。提案書を作成する際,一意となる提案書の番号(以下,提案書番号とい う)を現行システムが付与する。 作成した提案書を印刷して顧客に保障内容や留意事項を説明する。K社では,顧 客に提案書を説明する際,必ず印刷して説明することにしている。 (3)保険提案書再作成業務 BRA,同じ顧客で同じ保険商品の提案書を過去に作成したことがある場合, 作成済みの提案書の保険条件を利用して,新しい提案書を作成する。 現行システムを利用して新しい提案書の基となる提案書を検索し,その提案書 を選択して再作成することで,元の提案書の保険条件を引き継いだ新規の提案書 が作成される。 その提案書の保険条件を変更し,新しい提案書を印刷して顧客に説明する。K社 ー15一 では,提案書を再作成する際に①同じ提案書番号で保険条件が異なる印刷物がな いようにしている。 (4)保険申込書作成業務 募集人は,顧客から申込みがあった場合,現行システムを利用して保険申込書 (以下,申込書という)を作成する。申込書には提案書番号が記載されており, 申込書の基になった提案書の内容と不整合にならないようにしている。募集人は, 印刷済みの提案書の提案書番号を現行システムに入力し,提案書の内容から申込 書を作成する。作成した申込書を印刷し,必要書類として,保険商品ごとの重要 事項説明書,引受判断に必要な健康状態を記載する告知書,保険条件が顧客の意 向と一致していることを確認してもらうための意向確認書を準備する。 (5)申込手続業務 募集人は,保険申込書作成業務で印刷した申込書,重要事項説明書,SAE,| 及び意向確認書を顧客に提示し,必要な項目の記入と署名を依頼して記入内容を 確認する。申込書には,保険契約を結ぶ顧客(以下,契約者という)と,保険の 対象になる顧客(以下,被保険者という)が署名する。契約者と被保険者が別人 の契約では,被保険者が同意した上で,契約者と被保険者それぞれが署名する必 要がある。必要な項目の記入完了後,顧客控え書類を顧客に手渡しする。また, 保険料の口座振替依頼書の記入を依頼して記入内容を確認する。 申込書を作成開始してから申込手続業務を完了するまでの時間を手続所要時間 と呼ぶ。 (6)申込手続事後業務 募集人は,申込手続業務完了後,契約時の確認内容や特記事項を取扱報告書に 記入する。募集人は,責任者に申込書,SHB,意向確認書,及び取扱報告書を 確認してもらう。責任者は,書類一式の内容をチェックし,問題がない場合はK 社に郵送する。 (⑦)契約手続業務 K社は,郵送された書類の内容を契約管理システムに入力する。入力した内容を 査定し,問題がない場合は,保険証券を契約者に郵送する。現在の業務では,申 込書を作成開始してからK社へ書類一式が到着し,契約管理システムに入力する までの時間を申込書到着所要時間と呼ぶ a{6= [新システムへの要望〕 新システムに対して,次のような要望が出された。 ・タブレット端末で提案書を作成したり,保障内容などを顧客に説明したりできる ようにしたい。 ・申込書や告知書の作成で,顧客が入力する必要がある内容をタブレット端末で入 力して手続(以下,ペーパレス手続という)できるようにしてほしい。ただし, 顧客の希望によって書面での手続(以下,書面手続という)もできるようにして ほしい。また,ペーパレス手続の場合,手続の途中でも書面手続に切り替えられ るようにしたいが,告知書に署名した後は,切り替えられないようにしてほしい。 ・ペーパレス手続の場合,画面上で自署した筆跡を電子書類として保存したい。電 子書類のうち顧客控え書類は,申込手続完了後に募集人が印刷して,顧客に手渡 しする。そのため,顧客控え書類は,顧客が自署した画面と同様のレイアウトに してほしい。また,保存する電子書類の真正性を確保するために,顧客控え書類 に改ざん検知の仕組みを導入してほしい。 ・申込手続事後業務の責任者の承認をシステムで支援してほしい。 ・責任者が書類の記載内容をチェックして不備があった場合,対応に時間が掛かっ ているので,②その不備対応の時間を短縮したい。 ・取扱報告書をシステムで入力できるようにしてほしい。書類では,募集人と責任者 の押印をしている。システムでは,募集人名と資任者名を画面に表示してほしい。 ・契約手続業務を効率化するために,ペーパレス手続の場合,顧客の申込手続と募 集人の取扱報告入力,責任者承認の全ての手続が完了した後,申込書の内容をデ ータとイメージファイルの両方で契約管理システムに連携してほしい。 ・ペーパレス手続の場合,手続の状態(以下,申込ステータスという)が画面で分 かるようにしてほしい。 ・保険料の払込方法として,口座振替かクレジットカード決済を選択できるように したい。また,申込時に払込方法の登録手続を電子的に完了できるようにしたい。 ・③手続を円滑に進めるために募集人が手続の順番を把握できるようにしてほしい。 ・保険申込の実績を集計したい。提案書作成件数,申込書作成件数,ペーパレス手 続選択件数を知りたい。また,新システムでペーパレス化したことに伴う効率化 の効果も知りたいので,当月にペーパレス手続で申込手続業務が完了した申込の ー17一 手続所要時間の平均と,当月に契約管理システムに連携が完了した申込の申込書 到着所要時間の平均を算出してほしい。 〔新システムで実装する機能 新システムは,新システムへの要望を全て満たした上で,タブレット端末からも 利用可能にする。新システムの機能概要を表1に示す。 Hl新システムの機能概要 提案書作成・保険商品を選択し,顧客の氏名,生年月日,性別,保険期間と保険料の払込 期間を入力することで,提案書番号を採番し,提案書データを登録する。入 力する際に入力内容をチェックし,誤りがある場合は,画面にその内容を表 示する。また,提案書データの作成日時を登録した際の日時にする。 ・提案書データから提案書の電子書類を作成し,表示する。 提案書検索・過去に作成した提案書データを検索する。 ・検索した結果の提案書データから提案書作成機能に連携し,提案書データの 再作成を可能とする。 申込書作成・提案書データから申込書データを登録する。また,登録した際,申込書デー タの申込日時を登録した際の日時にする。 ・“ペーパレス手続"か“書面手続"を選択し,申込書データの手続種別とし て更新する。 ・書面手続が選択された場合,申込書や口座振替依頼書などの必要書類を印刷 する。 ・ペーパレス手続が選択された場合,申込スチテータスを“ペーパレス手続選択 済"とする。 申込書検索|・申込書データを検索する。 ・提案書番号,申込書番号,契約者氏名,申込スチテータス及び提案書作成日を 用いて検索を可能とする。 ペーパレス手続・ペーパレス手続が選択された申込書データに対して,実施する作業のメニュ 大所ョーーーを画面に表示する。次に実施すべき作業メニューだけ活性化する。 申込確認・ペーパレス手続が選択された後,ペーパレス手続メニューからペーパレス手 続の説明,意向確認の説明及び重要事項の説明が記載された画面を表示す る。 ・顧客が確認した旨を入力できるようにする。入力する際に入力内容をチェッ クし,確認漏れがある場合は画面に表示する。 ・申込確認の完了後,申込書データの申込確認日時を完了した際の日時にし, 申込スチテータスを“申込確認済"とする。 表1新システムの機能概要(続き) 申込書入力・申込確認の完了後,ペーパレス手続メニューから申込書に必要な内容を入力 できる画面を表示する。入力する際に入力内容をチェックし,誤りがある場 合は,画面にその内容を表示する。 ・申込書の内容について画面上で確認し署名できるようにする。また,契約者 と被保険者が別人の場合,それぞれが署名できる画面を表示する。 BA TR,顧客控え用の申込書を作成し,保存する。 ・申込書入力の完了後,申込書データの申込書入力日時を完了した際の日時に し,申込ステータスを“申込書入力済"とする。 告知手続・申込書入力の完了後,ペーパレス手続メニューから告知書に必要な内容を入 力できる画面を表示する。入力する際に入力内容をチェックし,誤りがある 場合は,画面にその内容を表示する。 ・告知内容について画面上で確認し署名できるようにする。 ・賭名完了後,顧客控え用の告知書を作成し,保存する。 ・告知手続の完了後,申込書データの告知手続日時を完了した際の日時にし, 申込ステータスを“告知手続済"とする。 払込方法選択・告知手続の完了後,ペーパレス手続メニューから保険料の払込方法として, 口座振替かクレジットカード決済を選択できる画面を表示する。 ・選択された払込方法で,払込手続を電子的に完了できるようにする。 ・払込方法選択の完了後,申込書データの払込方法選択日時を完了した際の日 時にし,申込ステータスを“払込方法選択済"とする。 書類印刷・保存している電子書類を印刷する。 取扱報告書作成・払込方法選択の完了後,取扱報告書データを登録する画面を表示する。表示 項目には,募集人名と資任者名を含める。入力する際に入力内容をチェック し,誤りがある場合は,画面にその内容を表示する。 ・取扱報告書データの登録後,申込書データの報告書作成日時を登録した際の 日時にし,申込ステータスを"承認待ち"とする。 申込書承認・申込ステータスが“承認待ち"の申込書データを抽出し,画面に表示する。 次任者が,申込の内容と取扱報告書の内容を確認し,承認をする。 ・承認後,申込書データの承認日時を承認した際の日時にし,申込ステータス を承認済"とする。 申込書データ連携|・日次で夜間に,対象の申込書データを抽出し,契約管理システムに連携す る。 ・連携後,申込書データの連携日時を連携した際の日時にする。 実績集計・月末の夜間に,提案書作成件数,申込書作成件数,ペーパレス手続選択件数 を収集し,実績集計データとして登録する。 ・実績集計データを帳票出力する。また,効率化の効果を計るために,ペーパ レス手続の申込書データから④当月に申込手続業務が完了した申込の手続所 要時間と,⑤当月に契約管理システムに連携が完了した申込の申込書到着所 要時間を収集し,それぞれの平均を計算して報告する。

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問4 IoT,Alを活用した橋架点検・診断システムに関する次の記述を読んで,設問1 て3に答えよ。 我が国では,高度成長期以降に整備された橋梁,トンネル,河川管理施設など, 建設後50年以上経過する社会資本の割合が加速度的に高くなってきており,これら の老朽化対策が大きな社会課題となっている。これに対してアセットマネジメント の観点から,限られた財源の下で今ある社会資本をより長期にわたり生かそうとい う取組が行われるようになってきた。すなわち,従来行われてきた,“壊れてから直 す"CHES,壊れる前に,比較的小さな補修を繰り返すことで,結果的により少 ない財源で社会資本の長寿命化を図ろうとする取組である。このような取組におい ては,効率的,効果的な点検・診断を高い頻度で行うことが極めて重要である。 F社は,各種センサの活用及び飛行型カメラロボット(以下,カメラロボットとい う)の活用によって,橋梁の状態を点検診断するシステム(以下,現行システム という)の開発,実用化を行っている。また,現行システムを活用して,点検・診 断作業の受託を行っている。しかし,複雑な構造の橋梁を点検するためには,カメ ラロボットを手動で操縦する必要があり,熟練操縦者の不足など幾つかの問題があ る。F社では,それらを解決するための新しいシステムの開発を進めている。 [現行システムの概要)〕 ーつの橋梁を点検・診断する際の現行システムの概要を図1に,現行システムの 構成要素の仕様・機能を表1に示す。 点検・診断対象カメラロポット 時人= AYA7AYAYAY和2 の@⑯。~カメラロボット の操縦者 診断サーバ 無線センサネットワークゲートウェイ⑩:センサノード (特定小電力無線) 図1現行システムの概要 表1現行システムの構成要素の仕様・機能 構成要素仕様・機能 ・橋梁の各所に固定設置する。 ・ーつのセンサノードに一つのセンサを搭載する。搭載するセンサの種別は,たわみセン サ,振動センサ,温湿度センサ,風向・風力計,塩分濃度センサなどである。 ・特定小電力無線を使用して,数百メートル以内のセンサノード及びゲートウェイと通信 することができる。 ayer・無線センサネットワークを構成し,取得したデータ(以下,センサデータという)EM 理してセンサノード間でマルチホップ通信を行ってゲートウェイに集約して,1時間ご とに診断サーバに送信する。 ・診断サーバからの要求を受け取ると,オンデマンドでセンサデータを,ゲートウェイを 介して,診断サーバに送信することもできる。 ・全球測位衛星システム(DLE,GNSSという)受信機を搭載する。 ・使い捨てのリチウム和電池で駆動する。 ・橋梁に固定設置し,センサデータを,モバイル通信を利用して診断サーバに送信する。 ゲートウェイ|・診断サーバからの特定のセンサノードへのデータ取得要求を転送する。 ・消費電力が大きいので,商用電源で駆動する。 ・6個のロータを区電池で駆動させて遠隔操縦で飛行する。飛行可能時間は約30分であ yarn“GNSS受信機,高度センサ,全方位近接センサ及びレーザ測距装置を搭載する。 uaる。 ・高精細カメラ及び赤外線カメラを搭載し,高精細な静止画像を撮影してSDカードに保 存する。 ・F社内に設置され,センサデータ,及びカメラロボットが収集した画像データを保存す Cis 診断サーバ・必要に応じて,センサノードからオンデマンドでセンサデータを取得することもでき Bs ・保存されたデータを基に診断を行い,診断結果を次積する。 国や自治体などの顧客から橋梁の点検・診断作業を受託した後,現行システムを 使用して行う点検・診断の手順を次に示す。 1)点検する橋梁について,カメラロボットを操縦しながら,順次橋梁全体の高精 細画像及び赤外線画像を撮影する。 (2)撮影後,カメラロボットからSDカードを取り出し,保存されている画像データ を診断サーバにアップロードする。 (3)診断サーバに蓄積された画像データを基に,解析を行う技術者が目視で状態の 評価を行う。高精細画像からはコンクリート面のひび割れ,鋼材部分の腐食など の評価を,また,赤外線画像からはコンクリート内部の償離などの評価を行う。 (4)診断サーバに蓄積されたセンサデータから橋梁の振動やたわみなどを算出する。 (5)診断サーバには,これまでの点検で得られたデータや,橋梁の設計図面から合 成した橋梁の3Dモデルが蓄積されている。専用ソフトウェアを使用して,BRO (④で得られた診断結果を当該橋梁の3Dモデル上で表示する。 (6)顧客とともに3Dモデル上の診断結果を評価し,補修の必要性や工事内容,優先 順位の決定などを行う。 〔現行システムの問題点〕 現行システムの問題点を次に示す。 ・手動でカメラロボットを操縦するが,操縦に熟練を要するので,複数のカメラロ ボットを用いた同時点検を行せうとする場合,操縦者の数がネックになりやすく, 大規模な橋梁や複数の橋梁の点検には時間が掛かる。 ・センサノードは固定式で,使い捨ての電池で駆動するので,電池交換及びそれに 伴う設置工事などの保守コストが増大化している。また,ゲートウェイは商用電 源を使用する必要があるので,設置できる橋梁が限らちられてしまう。 ・撮影した画像から目視で評価を行うので,全画像を診断するまでに時間が掛かり, かつ見落としも発生している。また,センサからたわみや振動のデータ以外に 様々なデータを取得しているが,それらが十分に活用されていない。 〔新たなシステムにおける取組方針と開発項目] F社では,これらの問題を解決するために,橋梁の状態の点検・診断を行う新たな システム(以下,新システムという)を開発することになり,その取組方針を次の ようにまとめた。 ・カメラロボットの自律飛行技術を開発し,操縦者なしでも点検を可能とする。ま た,一つの橋梁に対して,複数のカメラロボットでの同時点検を可能とする。 ・必要なときだけ,センサノードを設置し,必要なセンサデータが取得できたらセ ンサノードを低コストで回収可能な方式を検討する。 ・画像データから,ひび割れ,HH,腐食などの診断データを自動的に得られるよ うにして,画像の診断の効率化を図る。 ・センサで収集した橋梁の環境を示すデータ(以下,環境データという),カメラロ ボットで収集した画像データ,画像データから得られた診断データ,及び橋梁の 構造や材質などの設計データの相関関係を時系列に分析し,補修や対策が必要な 状況のより早い検知を可能とする。 ー93一 ・F社は,環境データ,画像データ及び設計データを業界横断的に共有,活用できる ようにするため,各データのデータモデルの標準化,及び標準化されたデータモ デルを提供するためのAP]の標準化を目的として,業界内でアライアンスを推進 してきた。新システムではその成果を最大限活用する。 F社のシステムアーキテクトであるG氏は,新システムの開発を担当することに なった。G氏が設定した開発項目は次のとおりである。 (1)カメラロボットの自律飛行技術の開発 診断サーバに次積されている橋梁の3Dモデルを活用することによって,自律飛 行を行う複数のカメラロボットによる点検を可能とする。 (2)必要なときだけセンサノードを設置 センサノードを自律飛行で運搬する小型の飛行ロボット(以下,センサロボッ トという)を開発する。センサノードはセンサロボットによって,橋梁に運搬 設置された後,必要な期間だけセンサデータの収集・送信を行いセンサロボッ トによって回収される。そのために,センサロボットでセンサノードの設置・回 収を可能とするノード設置アダプタを開発し,橋梁に固定設置する。また,セン サノードの通信方式をモバイル通信に変更する。 (3)診断の効率化 画像の診断にAIを導入して診断の効率化を図る。また,橋梁の環境データ,診 断デゲータ及び設計データをAIで分析,学習することによって,劣化の予測モデル を構築することで予兆診断・保全を可能とする。 (4)アライアンスの成果の活用 現行システムにおける環境データ,画像データ及び設計データは独自のフォー マットで診断サーバに格納されているが,これらをそのまま活用し,かつアライ アンスの成果も活用するため,診断サーバ上に変換層を開発し,他社へのデータ の提供及び他社のデータの活用を図る。 (HY AF LOWE) G Kit,各開発項目について検討し,新システムの概要を図2.新システムの構成 要素の仕様・機能を表2のようにまとめた。 of= カメラロボット die aa Spr他社他社 ae ae et市置ーー qe a ge mee診着サーバ /ハPFビン Rly|(Cl:ノード設置アダブタ センサロボット@:センサノード (凡例) 注記センサノードと診断サーバ間はモバイル通信で接続されている。 図2新システムの概要 表2新システムの構成要素の仕様・機能 構成要素仕様・機能 ・現行システムのセンサノードに,低消費電力でデータの送受信が可能なモバイル通信機 能を搭載し,診断サーバとの双方向通信を現行システムと同程度の低消費電力で行う。 ・現行システムと同様の周期でセンサデータの取得と診断サーバへの送信を行う。また 診断サーバからの要求よってオンデマンドで計測を行うことが可能である。 ・現行システムの機能に加え,次の仕様・機能を有する。 カメラロボッ| -飛行ルートと撮影位置・方向(以下,飛行計画という)を設定すると,飛行計画に従 トい,自律飛行しながら撮影を行う。 -自律飛行中は,点検制御装置と無線通信を行う。 ・点検時,点検制御装置を搭載した車を現場に設置し,カメラロボットの自律飛行の状況 を監視する。 点検制御装置|・必要に応じてカメラロボットを制御し,飛行計画の修正や点検の中止を指示する。 ・必要に応じて各カメラロボットを手動で遠隔操綻することができる。 ・モバイル通信を利用して,診断サーバと通信する。 ・センサノードの運搬が可能な飛行ロボットで,4個のロータを蓄電池で駆動させて自律 センサロボッ|飛行する。飛行可能時間は約30分である。 ト・ノード設置アダプタまで自律飛行し,センサノードを設置,回収することができる。 ・GNSS受信機,高度センサ及び全方位近接センサを搭載する。 ノード設置ア|・センサノードを設置するためのアダプタで,橋梁に固定しておく。 ダプタ ・現行システムの機能に加え,次の仕様・機能を有する。 -APIを介して,著積された環境データや画像データなどを標準化されたデータモデル 診断サーバで提供し,アライアンスに準拠した他社との相互利用が可能である。 -画像データをAlで分析し,診断結果を蓄積する。 -AIを活用して| 』|を構築し,予光診断・保全を支援する。 G氏は,カメラロボットによる点検手順を次のようにまとめた。 1)橋梁の3Dモデル上で,点検を行うカメラロボットに設定する飛行計画を生成し て点検前にカメラロボット及び点検制御装置に設定する。 (2)点検時は,次の手順で自律的に点検を実施する。 ・点検を開始すると,カメラロボットは設定された飛行計画に従い,自律飛行を 開始する。 ・飛行中,各カメラロボットは点検制御装置に対して,常に自機のGNSS位置 高度,姿勢,電池残量などを通知する。点検制御装置は各カメラロボットに設 定された飛行計画とのずれを監視し,必要であればカメラロボットに対して飛 行計画の修正を指示する。 ・点検抽御装置は。飛行計画とのずれが許容範囲を超えた場合や,カメラロボッ トの姿勢制御が困難になった場合など,点検の継続が困難と判断される場合に, 全カメラロボットに中断を指示し,指定した地点に着陸させる。