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重要な生産問題の特定

2020/05/12

標準作業時間の測定と生産の最適化

PowerArenaとアドバンテックが共同開発したヒューマンファクター情報データAIシステムは、カメラを使用して作業者の動作を記録し、人工知能（AI）を用いて画像やビデオを分析します。このシステムは、鋳造工場が問題を特定し、生産効率を向上させるのに役立ちます。

PowerArenaはAIアプリケーション向けの画像解析を専門としており、「インダストリー4.0」による製造業の変革が進む中で、多くの企業は依然として機械や設備の改善に集中しています。しかし、人間の行動に関する情報の収集と定量化は非常に困難であり、それらに関連するソリューションが不足していました。

ロボットアームや自動化設備は高度な手の器用さが必要な人間の労働を完全に置き換えることができないため、依然として人間の労働に大きく依存しています。特に労働集約型の産業では、全ての労働者をモニタリングし、関連するデータを収集するために責任ある人物を指定する必要があるため、これらの対策を工場全体に完全に実施することは実現不可能です。

PowerArenaは、ストップウォッチを使わずに作業時間を測定し、生産を最適化するためのAIソフトウェアを開発しました。さらにPowerArenaは、世界の主要な電子製造サービスファウンドリー5社を例に挙げながら、画像認識と解析技術を活用して人間の要因情報をデータ化する方法を詳しく説明しています。このAIの深層学習ソフトウェアの支援を受けて、工場はわずか2か月で1時間あたりの生産数（UPH）を5%増加させました。

データメーションは生産効率を向上させる

PowerArenaの「ヒューマンファクター情報データメーションAIシステム」は、工場の生産効率を大幅に改善させます。2019年、PowerArenaは深圳の工場にAIシステムを導入しました。最初のテストは、16の作業ステーションからなる生産ラインで行われ、プリンターのディスプレイ画面を製造しました。PowerArenaは各作業ステーションにカメラを設置して作業画像を収集し、AIソフトウェアと統合しました。これにより量化されたデータは、生産ラインの管理とプロセスの最適化重要なデータ参照として活用されました。

AIシステムは、高画像認識率（90%以上）を持ち、各作業者の作業サイクル時間を計算し、パレート図を作成して生産の問題点を特定しました。生産量に変動があると、システムはリアルタイムでメール警告を発行します。過去6ヶ月間の画像データをアクセスし、MES、EPR、SFCSなどの既存システムに統合しました。製品のバッチで問題が発生した場合は、IEエンジニアは作業指示番号を基に画像を簡単に検索し、問題の原因を特定することができます。

過去において、ストップウォッチや紙ベースの記録は生産状況を大まかにしか把握できませんでした。しかし、AIソフトウェアを使えば、いつでもより詳細な生産プロセス分析ができるため、工場の問題に対処する具体的な解決策を策定するのに役立ちます。

ファウンドリーは、複数のソフトウェア企業に異なる国の工場向けにAIシステムを構築するよう依頼しました。しかし、PowerArenaが設置したAIシステムだけが実際問題を特定し、生産効率を改善することができました。また、UPHの5%増加は、導入から最初の2ヶ月の統計的な成果に過ぎません。しかし、継続的なAIシステムのトレーニングと生産プロセスの改善により、今後もUPHは増加する見込みです。

産業用製品として、最終的にファウンドリーはPowerArenaのAIシステムを大規模に導入することを決定しました。中国の様々な省や都市にあるすべての工場にシステムを複製・適用するだけでなく、アジア全域の工場にも段階的に導入しています。

アドバンテックは、安定した幅広い製品と最も効果的な技術を提供

ヒューマンファクター情報データメーションAIシステムのハードウェアとしては、アドバンテックの3つ製品が選ばれました。それらは、AI推論システムMIC-730AI、4UラックマウントGPUサーバSKY-6400、そして2UラックマウントGPUサーバSKY-6200です。

MIC-730AIは画像データの収集を行い、残りの2台のSKYシリーズサーバはモデルの推論計算、バックエンドのデータ統合、表示、分析を担当しました。ユーザーはGPUの強力な計算能力を利用して、自己最適化とAIのトレーニングを実施しました。

アドバンテックを選んだ理由について、製品の安定性と完成度を最初に挙げました。工場で使用するハードウェア製品は耐久性が重要であり、アドバンテックの製品の利点の一つです。さらに、工場ごとにアプリケーションの状況や必要なハードウェアが異なるため、アドバンテックが幅広い製品ラインを提供しており、標準的なアプリケーションからエッジコンピューティングに特化したアプリケーションまで対応します。そのため、最適なハードウェア製品を選ぶ時間を大幅に短縮することができます。

PowerArenaの成功事例が多いため、アドバンテックは海外オフィスと広範な技術を介してさらに強化されたと見ています。PowerArenaはAIソフトウェアに特化しており、アドバンテックはハードウェア分野での強みを持っています。これにより、アドバンテックは多数の海外オフィスを通じて迅速なハードウェア技術対応を提供できます。

PowerArenaのKen Law氏とHarold Cheng氏は、自分の見解をさらに詳しく説明するために具体例を引用しました。海外のお客様にソフトウェアの使用に関する問題が発生しましたが、アドバンテックがわずか1週間で適切に対処しました。彼らはお互いにアドバンテックの迅速なトラブルシューティング能力を互いに賞賛しました。

製造業の収益性と競争力は生産アクションと生産時間に密接に関係しています。以前は古い方法で労働時間を計測し問題を特定していましたが、PowerArenaとアドバンテックが共同開発したAIシステムを使えば、これらの作業を将来はAIに任せることができます。

PowerArenaのソフトウェア開発能力は業界内で広く評価されています。フットウェア、ワイヤー組立、自動車組立、印刷、食品メーカなどが、PowerArenaの開発したAIソフトウェアを採用しています。これには、Lite-On TechnologyやWistronといった有名で業界をリードする企業も含まれています。

PowerArenaは、簡単に学べて使いやすいAIソフトウェアを提供する予定です。このソフトウェアには、多数の即使用可能なアクション認識モデルが搭載されており、クライアントは迅速に導入を行うことができます。クライアントは、無効または不合理な生産アクションをより正確に識別するために、さまざまな認識モデルをトレーニングすることができます。

AIスマートマニュファクチャリングパートナー

PowerArenaは、製造業の顧客が全体的なOEEパフォーマンスを向上させるために支援し、人間の要因を視覚化しデジタル化する手助けも行っています。監視画像のリアルタイム分析が主要なシステムであり、エッジコンピューティングはPowerArenaのクラウドとコンピューティングプラットフォームでAIアプリケーションに対応します。これにより、工場は生産効率の問題を特定し、現場での効率と動作の分析を支援します。