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製造業におけるAIの活用〜国内外の事例を紹介〜

入門
2019-10-28
製造業におけるAI

生産年齢人口のさらなる減少に備えて、製造企業の間では限られた人的リソースで業績を維持・向上していくために属人化からの脱却や業務の効率化を目指す動きが広がりつつあります。そして、その具体的な手段の1つがAI(Artificial Intelligence/人工知能)の活用です。

本コラムでは国内外の様々なメーカーにおけるAIの活用事例を紹介し、製造業でのAI活用の可能性を考察します。

プレス工場の品質管理をAIで自動化〜アウディ社での活用事例〜

ドイツの大手自動車メーカーであるアウディ社は、自動車部品の品質管理でのAI活用に取り組んでいます。具体的には、プレス工場で製造する部品に発生するひび割れ(クラック)の検査です。

従来、同社のプレス工場では従業員による目視と画像認識ソフトウェアによる内視鏡撮影画像の判定という2つの方法でひび割れを検査していました。当然ながら、人手に頼った目視検査では大きな手間が発生していました。また、画像ソフトウェアによる検査についても、すべての部品の隙間に内視鏡を通さなければならないため時間を要していたことはもちろん、光の当たりによっては誤判定を起こすといった課題がありました。

そこで同社では、機械学習(※1)による画像認識によってひび割れを自動検知するシステムを新たに開発しました。このシステムの開発にあたっては、同社の開発チームが数百万枚にものぼるサンプル画像を収集し、それらをピクセル単位で確認して微細なひび割れをマーク。そのうえで学習用データとしてAIに学習させました。その結果、光の当たり具合が異なる場合を含めてひび割れを正確に検知し、わずか数秒で検査を完了できるシステムを開発することに成功しました。

そして現在、同社ではドイツのインゴルシュタットにあるプレス工場においてこのシステムによるひび割れ検査の試験を実施しています。この試験を経て、実際に今回開発されたシステムが同社のすべてのプレス工場に展開されることになれば、製造コストの大幅削減につながるでしょう。

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「最適な生産計画」をAIが立案〜サントリー社での活用事例〜

国内大手飲料メーカーであるサントリー社は、生産と販売の最適化により利益向上とキャッシュフロー改善を実現するためにAIを活用しています。

気候の変化や消費者動向などに大きく左右される飲料品の分野では、柔軟かつ迅速な生産計画の変更が欠かせません。そして、これまで同社では経験豊富な従業員が複数名で生産計画を立案・変更するという人手に頼った方法で対応してきました。加えて、エリア単位で生産計画を立案してきたことからエリアごとの個別最適にとどまっており、全体最適を前提とした生産計画の立案には至っていませんでした。

そこで同社は、日立製作所社と共同でAIを活用した生産計画立案システムを開発。「欠品」「品薄」「過剰」などの在庫状況を自動抽出してAIがタイムリーに生産計画を立案・変更していくというものです。このシステムによって同社は、これまで複数名の従業員が週平均40時間を費やしていた生産計画の変更作業を約1時間に短縮することに成功しました。

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製鉄所作業員の安全確保をAIで実現〜〜JFEスチール社での活用事例

国内大手鉄鋼メーカーであるJFEスチール社では、製鉄所内の安全管理業務においてAIを活用しています。

近年、同社では若く経験の浅い製鉄所作業員が増えたことで、これまで以上に製鉄所内の安全確保に注力する必要性が生じていました。そこで同社は、NEC社と共同で作業員の安全行動をサポートするAIを活用したシステムを開発して実用化しました。このシステムは、作業員が立ち入り禁止エリアに侵入してしまった場合には製鉄所内に設置されたカメラがそれを認識し、警告を発したうえで自動的に製造ラインを停止するというものです。

製鉄所内は、場所によって明るさが大きく異なったり、作業員が様々な姿勢で作業したりといった環境です。また、立入禁止エリアが変化する特殊な製鉄所も存在します。そのため、製鉄所内における人物検知の自動化は難しいと考えられてきました。しかし、同社は大量の人物画像を用いたディープラーニング(※2)によって人物検知の大幅な精度向上を実現。その結果、製鉄所内においても高精度での自動的な人物検知を実現しました。

このシステムは、同社の知多製造所(愛知県半田市)でのテスト運用で有効性が証明されたことから、2019年内には全国の同社の製鉄所に展開されるそうです。

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AIの活用をお考えの企業様へ

今回ご紹介した活用事例のように、AIは製造企業を取り巻く様々な課題の解決につながる可能性を秘めています。

一方で、AIは今なお発展途上の技術であり、ノウハウや人材も限られています。また、活用にあたっては、多額の投資が必要となるケースも珍しくありません。そのため、AIの活用を検討しているものの、何から手をつければ良いのかわからず、一歩を踏み出せずにいるという方も多いのではないでしょうか?

そのような方は、ぜひコアコンセプト・テクノロジーにご相談ください。

コアコンセプト・テクノロジーでは、製造業向けIoT/AIソリューション「Orizuru」の開発を含めて、AIを活用したシステムやソリューションの開発実績が豊富です。そのため、課題や目的の明確化といった最上流から、AIの最適な活用方法をご提案できます。

AI活用をご検討中の方は、ぜひお問い合わせください。

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