日立、音を解析するAIで製品や設備の異常音を検知

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株式会社日立製作所は10月22日、製造現場における製品検査や設備保全を対象に、製品の打音や設備の稼働音などの音響データから、異常音を検知するソリューションを発表した。販売開始は11月2日から。

本ソリューションは、日立の高精度に音響を解析するAI技術を活用し、日立の自社工場での実績・ノウハウをもとに実用化したマイク機能搭載の無線センサーなどにより収集した音響データを解析することで、製品不良や設備故障による異常音を検知できるとうたうサービス。

検査員の経験にもとづいて実施されていた、製品や設備の聴音点検の高度化・効率化が可能となり、品質トラブルや設備故障を未然にふせぐことで、安定した製造現場の操業や設備稼働および、企業の品質保証体制の強化を支援するとのこと。

>>>プレスリリース

AIでDXを実現 労働者不足も解決

近年、少子高齢化にともなう労働人口の減少が深刻化する中、各社は多種多様なセンサーからデータを収集・利活用することで、製造現場の業務効率化などデジタルトランスフォーメーション(DX)の実現に向けて取り組んできた。

このDXの流れは、コロナ禍においてさらに加速しており、製品検査や設備保全においても、目視や聴音といった人の感覚に頼った従来の検査や点検から、自動化・省力化することが求められている。

特に、多様な情報を持つ音を活用した聴音点検に対するニーズが高まっているが、「後継者不足のなか、いかに品質トラブルや設備故障の予兆となる、異常音の判定に必要な熟練者の経験やノウハウを継承するか」が喫緊の課題となっている、と日立は指摘している。

こうした背景を受け、日立は、製品検査や設備保全を対象に、AI技術や無線センサー技術を活用し、音響データから異常音を検知するソリューションを販売開始した。

本ソリューションは、製品検査と設備保全の利用用途に合わせて、2つのサービスを提供する。これらのサービスにより、利用者は、従来、検査員の経験やノウハウにもとづいて現場で実施されていた判定を、データ解析にもともとづいた定量的な判定で補完し、安定した品質の維持や、遠隔での設備監視などが可能になるとのこと。

また、AI技術を使った解析によって、検査員では気づけなかった新たな特徴まで検知できるようになるため、検査の品質をより向上させ、企業の品質保証体制の強化を支援できるという。

AIで製品検査を可能に、幅広い条件に対応

本サービスは、まず、製品の聴音検査を対象に、製品の稼働音や加工音、打音などを音の特徴や製造現場の環境にあわせた市販の汎用マイクで収集する。次に、AI技術により、音源を分離し、雑音を除去するとともに、対象となる検査音の特徴量を抽出し、音の異常度を算出・可視化することで、異常音を検知できる。

また、通常、音分析においては、稼働音の変動や、周囲の環境音の変化など、条件や時間により音のブレが大きいという課題がある。日立のAI技術では、そのような音のブレに対応しながら、幅広い条件下で高精度に異常音を検知することが可能。これにより、空調の強さなどが変化する環境にも導入でき、リアルタイムに収音と判定を実施するため、製品検査工程における迅速な検査結果の確認や不良音の検知ができる。

AIで設備点検も可能に 目線センサーと併用し完全に自動化

本サービスは、設備の点検を対象に、マイク機能を搭載した日立独自開発のレトロフィット無線センサーで設備の稼働音を収集・解析し、異常音を検知する。レトロフィット無線センサーは、日立の自社工場での実績・ノウハウをもとに実用化したもの。電池駆動・防水防じんかつ無線通信が可能で、電源や通信ケーブルの設置が難しい屋外や高所の現場でも容易に導入できるとのこと。

さらに、日立独自の高度な電源制御技術を適用した省電力設計により、電池による5年間連続稼働を実現する。分析には、AI技術を適用し、正常時の音響データをAIに学習させるだけで、すぐに音の異常を可視化できる。

日立は、2018年からアナログメーターの目視点検を自動化するカメラ機能を搭載したレトロフィット無線センサーを販売しており、今回のマイク機能を搭載したレトロフィット無線センサーとの併用により、設備点検自動化の範囲を拡大できるという。

日立は、今後も、本ソリューションの継続的な強化をはかるとともに、既存のIoTデータモデリングサービスなどと連携することで、音響以外のデータも活用し、利用者のオペレーションコストや製造プロセスの継続的な改善までを支援していくとのこと。

また、本ソリューションの先行的な利用者との取り組みをLumadaのユースケースとし、幅広く提供することで、企業のDXも支援していくとしている。