AIで食品工場をレイアウト!日立プラントサービスが業務を50%効率化

2018年5月31日

管理人のイエイリです。

食品工場のレイアウトを作製するとき、難しいのは製品や廃棄物、作業員などの動線を確保しつつ、食品衛生管理手法「HACCP」に基づくな衛生区画を確保するという、複数の条件を同時に満たす必要があることです。

作業動線や製品の移送距離が伸びると生産性が下がる一方、作業員や製品の動線が交差すると品質管理上のリスクも増えます。

これまでは熟練した設計者が経験やノウハウを生かしながら、レイアウトの計画を行ってきました。

そこで日立プラントサービスは、複雑なパズルを解くような食品工場のレイアウトを

ナ、ナ、ナ、ナント、

 

AIで自動作製

 

できるエンジニアリングツールを開発したのです。(日立プラントサービスのプレスリリースはこちら

ベテラン設計者が作製したレイアウト(左)とAIによるエンジニアリングツールが作製したレイアウト(右)(資料:日立プラントサービス)

ベテラン設計者が作製したレイアウト(左)とAIによるエンジニアリングツールが作製したレイアウト(右)(資料:日立プラントサービス)

上の図は、惣菜工場をレイアウトしたものです。左側はベテラン設計者が、右側はAI(人工知能)によるエンジニアリングツールがそれぞれ作製しました。

両者を比べると「仕分け室」の位置が異なってはいるものの、「加工室①~④」の必要面積を確保しながら「原料・製品動線」がほぼ同等に整流化されているのがわかります。

そして動線の交差を避けるなど、重要な要素については設計者と同程度まで考慮されています。

そのため、細部に若干の修正を加えるだけで、ベテラン設計者が作製したのと同等のレイアウトができることを確認できました。

エンジニアリングツールは、優先する条件を考慮してレイアウトを複数作製し、それぞれの評価点を表示します。

条件さえ入力すれば、レイアウトの検討はツールが自動的に行うため、複数のレイアウトを並行して検討する場合、レイアウト設計業務は、

 

50%効率化できる

 

と、同社ではみています。

部屋の組み合わせを最適化するために、AIの一分野である「遺伝的アルゴリズム」を改良して利用したそうです。

工場内部の“マス目”をつないで動線を作り、効率的なレイアウトを探索するのは、まるで将棋や囲碁の世界で活躍するAIを思わせますね。

このツールができたことにより、試行錯誤によるレイアウト検討はコンピューターに任せ、設計者は工場に求められる機能や条件の優先順位を考える作業に集中できそうです。

また、BIM(ビルディング・インフォメーション・モデリング)による設計をAIで自動化するシステム開発にも生かせそうですね。

なお、このツールは2018年6月12日~15日、東京ビッグサイトで開催される「FOOMA JAPAN 2018国際食品工業展」の日立グループブースにおいて展示される予定です。ご興味のある方はどうぞ!

 
 ←記事に対するご意見、ご感想をどうぞ!


「建設ITワールドマガジン」無料購読受付中!最新設計手法「BIM」「CIM」の最新情報も充実!。現在の購読者数は部です。(携帯用のアドレスは登録できても配信されませんのでご注意ください