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AIとロボティクスを複数検査システムに活用し、欠陥ゼロ生産を実現

フィールド・インテリジェンス:スマートなプロセス、ソリューション、戦略

人間のエラーを人間が修正するしかなかった時代は遠い過去となりました。現代のエンジニアは、過去のどの世代も想像できなかったスマートテクノロジーを手にしています。

適切に設定・適用すれば、人工知能(AI)とロボティクス技術を複数の検査システムと統合し、効率的なペースで欠陥のない製品を生産する能力が得られます。

複数の検査システムをAIとロボティクス技術で装備し、工場に導入すべき理由は、複数の検査システムにより品質生産が可能となり、検査データを活用することで将来的によりスマートな製造プロセスを実現できるからです。

複数の検査システムにより、多様な情報源から十分な量のデータを収集し、検査データの99.99%の確実性レベルを実現できます。

検査とリワークは、あらゆる生産システムにおいて最もコストのかかるボトルネックであることが多々あります。このような革新的システムにより、スループットを大幅に向上し、ダウンタイムを大幅に削減できます。

統合スマート検査システムの構成

複数の検査システムは、スリップ、温度、ビジョンを追跡するセンサーで拡張されたロボットアーム、さらに通常のロボットデータメトリクスで構成されます。

さらに、通常カメラとヒートマッピングの両方を備えたマルチトラッキングカメラシステムを搭載した、ビジョン周辺機器を装備したドローンも導入可能です。

これら3種類の検査により、自動運転車が路面状況を分析するように、製造イベントを分析し、製造システムに必要な対応を通知して、支障のないノンストップ生産を確保する統合スマート検査システムが実現します。

データ融合とAI活用

これらの検査で収集されたデータは、知識ベース/セマンティックAI技術を用いて融合され、異常をフラグ付け、潜在的な修正シナリオを提案、過去に蓄積された修正スキームをアーカイブから検索します。また、将来の修正シナリオをサポートするため、学習データベースの拡充にも活用されます。

与えられたセンシングメトリクスに基づき、ドローンを動的に指令して特定の検査ルーチンを実行させることも想像できます。

ロボティクス/ドローンとAI/機械学習の融合こそが成功の鍵であり、革新的システムで生産性向上とコスト削減を実現します。

実証実験

この複数検査システムの概念は、サウスカロライナ大学の「Future Factories(未来の工場)」ラボで適用・実装されています。同ラボは次世代製造業の環境をシミュレートし、ロケット部品の自動組立(次世紀のロケット製造を模擬)に使用されています。多数のセンサーとアルゴリズムを統合し、現在の欠陥を克服するシナリオを製造システムに即座に提示します。

このような統合検査システムは、離散型と連続型の両方の製造環境での生産促進に活用できます。現在、自動車および医薬品製造への導入を検討中です。ラボでの実験は、AI技術とシームレスに統合され、生産システムを予測・測定・評価・制御するより包括的な検査システムへの道を開いています。この取り組みは、未来の工場の基盤を築くものです。

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