要点
エッジラーニングは、製造および物流アプリケーションを自動化する、実用的で拡張性の高いAIベースのソリューションを提供します。その方法は以下の通りです。
- デバイス上でデータを処理し、複雑さを軽減し、迅速な展開を可能にすることで、自動化に変革を起こします。
- 展開には事前学習済みのアルゴリズムを使用するため、トレーニングや事前のAIの専門知識はほとんど必要ありません。
- スマートなカメラベースのソリューションにより、品質管理を向上させ、コストを削減し、効率性を改善します。
エッジラーニングとは何か?
エッジラーニングは、スマートカメラやマシンビジョンアプリケーションなど、データが発生する「最先端」に配置されるAI技術です。事前に登録済みのアルゴリズムセットを活用するこのテクノロジは、ディープラーニングなどの他のAIベースのソリューションと比べて設定が簡単で、時間を短縮でき、少ない画像枚数での登録が可能です。
エッジラーニングは、初心者にとってもエキスパートにとっても同じように容易なソリューションです。メーカーは、ラインを自動化する簡単な方法として、これを導入することができます。マシンビジョンを使うが、AIに関する専門知識がない経験豊富なエンジニアでも、シームレスに導入することができます。極めて高機能で、しかも使いやすいエッジラーニングにより、あらゆるファクトリ、あらゆる業種の幅広いアプリケーションを自動化できます。
エッジラーニングには、どんなメリットがあるのでしょうか?
エッジラーニングはマシンビジョンとオートメーションを容易にします。マシンビジョンやAIに関する専門的な知識が不要なので、ラインエンジニアが必要なタスクに関する既存の知識を利用して、このテクノロジを登録できます。このソリューションでは、ほんの一握りのサンプル画像だけで、良いものとそうでないものの違いを学ぶことができます。AIやマシンビジョンの経験は必要ありません。この強力なテクノロジを使用するメリットについて、さらに詳しくご紹介しましょう。
エッジラーニングの仕組み
単一のスマートカメラベースのソリューションを使用することで、エッジラーニングをあらゆるファクトリラインに数分で導入できます。このタイプのソリューションは、マシンビジョンハードウェア、ルールベースのツール、AI機能など、いくつかのコンポーネントを統合しています。
マシンビジョンツール
ルールベースのビジョンツールは、探索、測定、向きの指定などの専門的なタスクに適しています。エッジラーニングでは、これらのツールが、ファクトリオートメーションの要件に特有の方法で組み合わされています。そのためシステムを登録する際、ビジョンツールを連鎖させたり、複雑なロジックシーケンスを構築したりする必要がありません。
これらのツールは画像を迅速に前処理し、製造上の欠陥を検出して分析できるよう、密度やエッジなどの特徴情報を抽出します。これらのツールは、画像の重要な部分を識別・明確化します。そのため、従来のディープラーニングアプローチと比べて演算負荷が削減されます。
AI機能
人間のプログラマが作成したルールを使用する代わりに、AIはサンプルによって学習し、ニューラルネットワークを構築し、許容される部品と許容されない部品のラベル付きサンプルから、有効な合否しきい値を導き出します。要するに、AIは人間による学習を模倣します。
AI機能は、大量の学習を必要とする場合があります。一方、エッジラーニングは、ファクトリオートメーション画像には特有の構造的内容があるという事実を利用します。その領域知識によってアルゴリズムをあらかじめ登録します。ゼロの状態から始めるわけではないので、集中的な学習をそれほど必要としないアプリケーションになります。
エッジラーニングには、どんな用途があるのでしょうか?
メーカーおよび物流企業はエッジラーニングを導入することで、自動車、エレクトロニクス、消費者向け包装品、物流など、あらゆる業種の幅広い課題に対応できます。
欠陥を検出・分類し、欠陥と許容可能な異常を区別。
抵抗器を検査し、NG(損傷/キズあり)またはOKに分類。
サイズ、色、視覚特性に基づく製品の分類と仕分け。
トレーの衛生状態や、クロスベルトソータまたはコンベヤでの物品詰まりを評価し、装置の損傷や処理の遅延を防止。
ファクトリオートメーションへのAI導入を妨げている一般的な要因は、見かけ上の複雑さです。今ではエッジラーニングなど、AIテクノロジの進歩によって、このような先入観が取り払われつつあります。
エッジラーニングは、極めて高機能であると同時に導入しやすい、画期的なテクノロジです。AIの経験や技術的な専門知識がなくても、さまざまなタスクを自動化できます。部品の検査から仕分け、文字の読み取りアプリケーションまで、エッジラーニングはファクトリフロアに自動化を取り入れるための簡単な回答です。
上記のAI製造および手続きに関する研究および情報の提供元は以下の通りです。
Rapp (2022年1月7日)。製造用語集における人工知能 実際の成功事例と知見は、以下のURLから取得できます。 https://www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/artificial-intelligence-manufacturing-real-world-success-stories
Dr. Fujimaka. (2020年12月7日)。製造業におけるAI導入の障壁を取り除く事例は、以下のURLより取得できます。https://www.automation.com/en-us/articles/december-2020/removing-barriers-to-ai-adoption-in-manufacturing