AI Product Solutions

プラントにおいてAIの提供できる価値は3つに集約されます。

YOKOGAWAはプラントにおけるお客様の様々な課題解決を手がけてきました。これらの課題のうち、従来の解析手法で解決できなかった案件に対し、AIを適用して50件もの課題を解決してまいりました。 そこで分かったことは、プラントにおいてAIの提供できる価値は以下の3つに集約されるということです。　　

設備異常予測解析

各種設備異常の発生予測、プラントのシャットダウン発生予測を行います。異常が起こる前にメンテナンスを実施することができるので、前もって対策を行うことによって、稼働率の向上が可能になります。

原因特定解析

過去のトラブルの原因を突き止めたり、品質低下や消費電力変化の原因を特定します。
施策の改善や履行に際して、対象となる箇所を特定することにより、生産品の品質の向上が可能になります。

製品品質予測解析

品質状態をインデックス化し、テスト前に品質を予測して、品質の変化を予測します。破壊試験やテストまでに時間がかかる工程などを実施せずに品質を把握することで、コスト削減につながります。

当社のAI活用ソリューション実績

こちらは、今までYOKOGAWAが提供してきたAI活用ソリューション解析実績の一部です。
石油プラント、化学プラントをはじめ、多くの業種においてお客様の課題をAIを用いて解決してきました。
以下に一例をご紹介します。

設備異常予測　～設備の違和感を早期検知~

AI活用ソリューションの実績一覧(一部抜粋）

上記以外にも実績を多数掲載中
＞ダウンロードはこちら

AI対応製品

これらの解析経験と要素技術から、手軽に使えるAI対応製品が誕生しました。

また、AI強化学習によるプラントの最適制御例の動画をご用意しました。
 → AIによるプラント制御へ  にてご参照ください。

AI・強化学習によるプラント制御

強化学習によりAIが直接機器を制御する技術を、横河電機が実現しました。
強化学習は機械学習手法の一つで、AIが自ら試行錯誤し学習を行います。当社の強化学習技術は、少ない試行回数で学習可能という特長があり、非常に実用的です。

世界初　横河電機がAIによる自動制御で化学プラントを35日連続制御

既存の制御手法であるPID 制御などでは自律化できなかった工場のプロセスを、横河電機の自律制御AI（ 強化学習AI、アルゴリズムFactorial Kernel Dynamic Policy Programming 以下、FKDPP）^*1で安全かつ品質を保ちながら長期に渡って制御を行いました。

*1 横河電機と奈良先端科学技術大学院大学（NAIST）が共同開発し、IEEE国際学会で「プラントへ活用可能な強化学習技術」として世界で初めて認められたアルゴリズムです。

詳細は ＞こちらのニュース をご参照ください。

最新情報

ENEOSマテリアル様で１年以上稼働し正式採用されました。 New!

本強化学習技術FKDPP が搭載された小型汎用コントローラe-RT3については ＞こちら　

三段水槽への強化学習による制御の適用例

実際の現場では、実に複雑な制御を要求されることが多くあります。
ここでは、これら複雑な制御の例として、三段水槽の制御にこの強化学習技術を適用した実験を行いました。プラントへのAI強化学習導入例として以下の動画をご参照ください。
＊本動画は無音声です。

＞ 三段水槽の構成 拡大

結果
4時間以下の学習時間で最適制御を学習し、従来発生していたオーバーシュートが起こらない制御が実現しました。

制御分野に特化した強化学習AIで最適化
自動制御AI対応 産業用AIプラットフォーム e-RT3 Plus

AI開発に欠かせない Python  や Linux Ubuntu に対応し、多くのオープンソースの機械学習ライブラリ等を用いることができる産業用AIプラットフォームです。
マルチCPU対応で豊富なI/Oを備え、耐環 境性にも優れるため、産業用のAIアプリ ケーション開発に最適です。

＞製品の詳細はこちら

動画でご紹介：Python言語プログラミングに対応

あきらめていた課題に挑戦してみませんか？

産業用AIプラットフォームe-RT3 Plus用に自律制御AIを用いたAI制御学習サービスを新たにラインナップしました。コントローラとサービスをパッケージ化したことで、お客様自らAI制御に取り組んでいただくことが可能になりました。当社の強化学習AIは、一般的な強化学習に比べて少ない試行回数で学習可能という特長があり、非常に実用的です。

生産性と省エネの両立　

〈 適用例 〉炉の加熱制御

[オートチューニングしたPID制御とAI制御の比較]

専門知識なしに自律制御AIを活用

AIの高度な専門知識なしに、お客様側でAI制御モデルを生成してコントローラに組み込めるよう、使いやすさを追求しています。

製造設備や品質の異常予兆をAIがお知らせ
設備・品質らくらく予兆検知/未来ペン搭載 SMARTDAC+ GX/GP/GM シリーズ

ペーパレスレコーダGX/GP、データロガー GMシリーズとは

GX/GP/GMシリーズは、さまざまな産業の生産現場や開発現場等で、温度、電圧、電流、流量、圧力などのデータを収集、表示、記録として使用できる、SMARTDAC＋シリーズのペーパレスレコーダ/データロガーです。AIを搭載。難しい設定はいらず、監視したいチャネルに登録するだけで、過去のデータより少し先の未来を波形として描画、異常予兆を早期に検知することができアラームで通知します。

GX/GPシリーズは、直感的なタッチパネル操作を実現した、パネルマウント／ポータブルタイプのペーパレスレコーダです。入出力はフレキシビリティの高いモジュール構造です。
また、GMシリーズは、汎用性と拡張性に優れたデータロガーです。設置後もすべてのモジュールが独立して着脱できるためメンテナンス性に優れています。

いつものレコーダで、AI予兆検知システムを現場に構築してみませんか？

設備・品質らくらく予兆検知（New!)

SMARTDAC+ GX/GP/GM シリーズの信頼性・機能はそのままに、AI予兆検知機能を搭載。今までに取得した過去データを活用しSMARTDAC+ でAIによる予兆検知システムを現場に簡単に構築することができます。今まで数値化することが難しかった設備の劣化や品質の低下度合いを把握することが可能になります。
設備・品質らくらく予兆検知により、

• 設備の劣化や品質の低下劣化度合いを数値化し傾向を監視し、人に依存していた作業を自動化します。
• 異常の予兆を現場でお知らせします。
• 予防から予知保全の実現により保全費用を最適化します。

予兆検知システムをらくらく構築　New!

• 過去OK/NGデータから診断モデルを作成します。
• 予兆診断モデルをGX/GP/GMにロードするだけで、現場にて予兆検知を開始できます。
• 複数データの相関を見て判定を行うため、人では検知しにくい異常の予兆を捉えることができます。

レコーダで未来波形を描画

動画でご紹介：未来ペンによる事前検知 デモンストレーション

レコーダを中心としたAIソリューション構成例

装置組込みで高精度AI解析、判定結果をレコーダで表示

プロセス信号を現場側レコーダGX/GPで収集し測定値を表示、Pythonプログラミング対応の産業用AIプラットフォーム e-RT3 Plusにリアルタイムにデータ送信し、お客様独自に開発したAIアルゴリズムによる判定結果をGX/GPの画面上に展開することができます。(GX/GP＋e-RT3 Plus)

＊コンサルティングによる高精度AI判定もご相談ください。
 

SMARTDAC+ ペーパレスレコーダ 各製品の詳細はこちら
　＞パネルマウントタイプ GX10/GX20  　＞ポータブルタイプ GP10/GP20　＞データロガー GM10

オンプレミスで設備異常の予兆をAIがお知らせ
違和感検知搭載 AI解析データロギングソフトウェア GA10＋Sushi Sensor

近年、設備の老朽化が進み、設備保全の重要性が増しています。
設備の状態把握は巡回点検など人による点検が主流ですが、少子化による担い手の減少、熟練者の退職等による人手不足・技能不足の問題があります。また、巡回点検で得られた測定結果が定量化されておらず、有効活用できていないケースもあります。より効率的な設備保全の仕組みづくりが急務となっています。

► 異常の予兆 “違和感” を自動検知でお知らせ

GA10＋ Sushi Sensor（IIoT向け無線ソリューション）は、まるでAIオペレータのように故障の予兆である “違和感” を検知し自動でユーザに知らせてくれる、設備の予兆保全ソリューションです。
保全が必要な設備に対し、適切なタイミングで人員を集中することができるため、

• ​​​設備の点検工数の削減
• 異常兆候の早期発見
• 予期せぬ設備の故障・停止の防止

を実現し、より効率的な設備保全やプラントの安定操業と稼働率向上を実現することができます。

*Sushi Sensorは最大1000台登録可能（付加仕様Gates Sushi機能）
 

► AIで未来を予測　New

動画でご紹介：設備の異常予兆をAIがお知らせ​​​

予兆保全を実現、いつもの操作性で将来の危機を回避します

Webセミナー：横河プラントAIがもたらすビジネス価値とは

=== 本イベントは終了しました。===

石油/化学/電力/鉄鋼などのプラントをはじめとした、産業用AI活用ソリューションに関するWebセミナー(ウェビナー)を開催いたしました。

セミナー概要

近年、設備の異常発生予測や異常原因特定などに対してAI技術を適用し、成功した事例が多く報告されています。弊社でも、プラントにおけるお客様の様々な課題を、独自のAI技術を用いて解決してきました。 しかしその一方で、AIツールを導入したもののなかなか期待通りの結果が出ない、もしくは、どのようなところからAI技術に取り組んだらいいかわからない、という方も多くいらっしゃるようです。

こんな方にオススメのウェビナーです。

• AI技術に取り組んでいる、もしくは取り組もうとしている方
• AIツールを導入したものの、期待通りの結果が出ず、お困りの方
• まずは手軽なところからAI技術の適用を試してみたい方

このセミナーでは、次の内容をご紹介予定です。

• AI技術の概要と現在のAI技術がなぜプラントで使えるのか
• 弊社のAI技術と実績からわかったこと
• AIへスモールスタートで取り組める、横河AIプロダクトソリューション

ご参加ありがとうございました。