標準労働時間の測定と生産ラインの最適化

AIアプリケーションの画像分析を専門とするPowerArenaとAdvantechが共同開発したヒューマンファクター（人的要素）のAIデータ処理システムは、カメラを使用して従業員の行動を記録し、AI推論を通じて画像とビデオを分析します。 このシステムは、生産ラインのボトルネックを特定し、工場全体の生産効率を向上させます。

PowerArenaの共同創設者であるKen Law氏は、「Industry 4.0」による製造業の変革が進んでいるにもかかわらず、ほとんどの企業は依然として機械設備の改善に集中し、 人間の行動に関連する情報を収集および数量化できていないため、ヒューマンファクターに関連するソリューションが不足していると指摘しています。

そのため、PowerArenaはストップウォッチに代わって労働時間を測定し、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。Ken Law氏は、PowerArenaが画像認識・分析技術を活用してヒューマンファクター（人的要素）情報を『データメイト（データ化）』した事例として、世界の5つの主要な電子機器製造業者へのシステム実装を例に挙げています。そこでは AIディープラーニングソフトウェアを活用して、二か月で工場のUPH（1時間当たりの生産数）を5％増加させました。

データ化による生産効率の向上

PowerArenaのヒューマンファクター（人的要素）のAIデータ処理システムは、工場の生産効率を大幅に向上させます。 2019年、PowerArenaはこのシステムを深セン（中国）の工場に導入するように依頼されました。 この実地テストはまずプリンターのディスプレイ画面の製造を担う16台のワークステーションで構成される生産ラインで実施されました。 PowerArenaは、すべてのワークステーションにカメラを設置して、作業中の画像を収集し、AIソフトウェアでそれらをデータ化しました。そして、定量化されたデータは、生産ラインの管理と生産プロセスの最適化を図るための重要なデータとして参照されました。

このシステムの画像認識率は90％を超えていたため、各従業員の作業サイクル時間を計算し、パレート図を作成して、生産ラインのボトルネックを特定することに成功しました。 また、生産量に変動がある場合、システムがリアルタイムで電子メール警告を発行するほか、画像記録後六か月以内に画像データにアクセスし、MES（Manufacturing Execution System：製造実行システム）、EPR（Extended Producer Responsibility：拡大生産者責任）、SFCS（Shop Floor Control System：生産工程管理システム）などの既存のシステムと統合させました。 製品のバッチ（一回の処理単位）で問題が発生した場合でも、IE（生産科学）エンジニアが画像を容易に検索して、作業指示書のシリアル番号に基づいて問題の原因を特定しました。

従来のストップウォッチと紙ベースの記録では、生産状況の大まかな感覚しか掴めませんでした。 PowerArenaの台湾セールスマネージャであるHarold Cheng氏は、次のように述べています。「AIソフトウェアを使用すれば、いつでも詳細な生産プロセス分析を行うことができるため、工場の問題に対処するための具体的なソリューションを作成するのに役立ちます。 」

Ken Law氏は次のように述べています。「グローバルに展開するある電子機器製造業者は、世界各地に拠点を置く自社工場に適したAI画像分析システムの開発を複数のソフトウェア会社に依頼しましたが、結果的にPowerArenaによって設置されたAI画像分析システムだけが生産ラインの問題を正確に特定し、UPHを5％増加させ、生産効率を向上させました。しかし、これは実装後の最初の2か月以内に達成された統計的な結果にすぎず、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、UPHはこれよりさらに増加します。」

最後に、同電子機器製造業者はPowerArenaのAI画像分析システムをより大規模な形で採用することを決定しました。 このシステムを複製し、中国の各省・各都市にあるすべての工場に適用しただけでなく、アジア各地に拠点を置くその他の工場にもシステムを徐々に導入していきました。

Advantechの幅広い製品群と優れた技術サポート

PowerArenaは、ヒューマンファクター（人的要素）のAIデータ処理システムのハードウェア機器として、AdvantechのAI推論システム「MIC-730AI」、4UラックマウントGPUサーバー「SKY-6400」、2UラックマウントGPUサーバー「SKY-6200」を採用しました。

「MIC-730AI」は画像データの収集を担い、 2台の「SKYシリーズサーバー」が、モデルコンピューティングの推論とバックエンドデータの統合、表示、分析を担当しました。 ユーザーは、GPUの強力なコンピューティング効率を活用して、コンピュータの自己最適化とAIモデルのトレーニングを実行しました。

Advantech製品を採用した理由について尋ねられたHarold Cheng氏は、製品の耐久性と幅広いラインナップを挙げました。 「Advantechの製品は高い耐久性を備えており、工場で使用されるハードウェア製品としての要件を満たしています。また、ユーザーによって求めるハードウェアやシステムは異なりますが、Advantechは 一般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する幅広い製品ラインナップを提供しています。 これにより、我々はアプリケーションに最適なハードウェア製品を選択するための時間を大幅に節約できます。ほかにも、Advantechは世界各地にオフィス・工場を展開し、ハードウェアの技術サポートを広範かつタイムリーに提供できることに強みがあります。」

Harold Cheng氏はまた、「ソフトウェアの使用に関連するいくつかの問題が海外のクライアントに起こりましたが、それらはたった1週間でAdvantechによって適切に対処されました。」と具体的な例を挙げました。 Ken Law氏とHarold Cheng氏はともに、Advantechのタイムリーなトラブルシューティング機能を称賛しました。

製造業の生産活動と生産時間は、収益性と競争力に密接に関連しています。従来の工場は、昔ながらの方法を駆使して労働時間を測定し、生産ラインのボトルネックを特定するだけでした。しかし、PowerArenaとAdvantechが共同開発したヒューマンファクター（人的要素）のAIデータ処理システムにより、生産ラインの面倒なタスクは将来的にはすべて、AIに引き継ぐことができます。

PowerArenaのソフトウェア開発の実績は、業界内で高く評価されており、履物、ワイヤー、自動車、印刷、食品などのメーカーで、PowerArenaが開発したAIソフトウェアが採用されています。 これらのメーカーの中には、電源関連のカスタム品の販売を行うLite-On Technology（本社：台湾）や電子機器の受託生産(EMS)を行うWistron（本社：台湾）などの業界をリードする有名な企業が含まれています。

PowerArenaは今後も、クライアントの迅速なシステム導入をサポートできるように、多数の行動認識モデルを備えた学習しやすくユーザーフレンドリーなAIソフトウェアの提供を予定しており、クライアントは、このソフトウェアを活用して様々な認識モデルをトレーニングし、非効率的または非合理的な生産工程をより正確に識別することができます。