横河電機は、エッジコントローラ向けの強化学習サービスをリリースしたと発表した。 OpreX™ リアルタイム OS ベースのマシン コントローラー (e-RT3 Plus) 向けの自律制御サービスは、FKDPP (Factial Kernel Dynamic Policy Programming) 強化学習 AI アルゴリズムを使用し、エンドユーザーのニーズに基づいたソフトウェア パッケージとコンサルティング サービスおよびオプションのトレーニング プログラムです。 それはで構成されています

このソフトウェアはグローバルに展開され、トレーニングおよびコンサルティング プログラムはまず日本で提供され、その後、日本以外の国でも提供されます。

開発の背景

実際のプラントにおける物理的、化学的およびその他のプロセスの複雑さを考えると、熟練したオペレーターの介入を必要とする多くの領域が依然として存在し、これらの領域を制御することはしばしば困難であり、製品の品質と収益性に直接的な影響を与えます。

既存の制御技術には、PID 制御と APC 制御があります。 PID 制御や APC 制御で複雑な制御を実現するには、場合によっては微調整が必​​要であり、多くの時間と労力がかかります。 また、プラントの運転領域によっては、PID 制御や APC 制御が適さない場合があり、制御値を入力する際に​​はオペレータの判断に基づく手動制御が必要になります。

自律型 AI は、このような状況に対応する新しいテクノロジーであり、手動操作に頼らずに複雑な制御を実現できます。

商品・サービスの特徴

FKDPP は、PID 制御や APC 制御とは異なる新しい制御技術です。 2022年3月、横河電機とJSR株式会社（現ENEOSマテリアルズ傘下）のエラストマー事業部は、従来の制御方法では制御できなかった化学プラントの設備を自律制御する35日間のフィールドテストに成功し、終了したことを発表した。 . これは世界で初めてであり、気象条件などの要因によって制御条件が大幅に混乱する可能性がある状況で達成されました。

横河電機が本日発表した新しいサービスでは、顧客は FKDPP アルゴリズムを使用して AI 制御モデルを構築し、エッジ コントローラにインストールできます。 このサービスには、次の機能と利点があります。

1.特徴

AI モデルの作成プロセスが合理化され、AI の専門家でなくても自動運転 AI モデルを作成して e-RT3 エッジ コントローラーにインストールできるようになりました。

自律制御AIによる周辺コントローラーのアップグレードが可能

0.01秒の短い制御周期に対応し、高速応答が要求される機器制御用途に最適

2. メリット

手動制御でしかできなかった領域を自律制御へ：BPIDやAPCの制御を超えた領域にAI自律制御を適用することで、自律性と最適制御を同時に実現できます。 外乱の影響を受けにくい安定した制御が可能となり、生産性が向上します。

・オーバーシュート抑制：制御対象によってはFKDPPでオーバーシュートを抑制します。 オーバーシュート (設定値を超える条件) を減らすと、不要な過熱が減り、炉やその他の加熱装置の寿命が延びます。

・調整時間の大幅短縮：FKDPPはPID制御に比べて調整時間を大幅に短縮し、省エネ・生産性の向上を実現します。

相反する要件間の適切なバランスを取る: FKDPP は、制御対象に応じて、たとえば、製品の品質を維持しながらエネルギー消費を削減する必要性との間の適切なバランスを取ることによって、相反する要件を満たすことができます。

横河電機は、以下のようなデモンストレーションに続いて、プラント設備を大幅に変更することなく、さまざまな業界のエッジ コントローラで使用できる新しい自律型 AI サービスを開始します。

実験炉の制御

このソリューションにより、オーバーシュートを抑制し、整定時間を約 65% 短縮できることがわかりました.オートチューニング PID 制御では調整に約 30 分、自律型 AI 制御では調整に約 10 分かかりました.

このシステムには、エッジ コントローラー (別売り)、スタンドアロン AI 学習サービスへのアクセス、AI 制御モデルをエッジ コントローラーに展開するためのソフトウェア パッケージ、および AI 制御モデルを実行するためのライセンスが必要です。 アプリケーションに応じて、トレーニング プログラム、関連するコンサルティング サービス、およびエンジニアリング サービスを利用して、ユーザーが使い始めるのを支援します。

横河電機と FKDPP アルゴリズムを共同開発した奈良先端科学技術大学院大学の松原隆光教授は、「横河電機は、FKDPP アルゴリズムによって学習と問題解決の試行回数を減らすことで、強化学習を商用化することができました。 FKDPPの価値と実用性. 制御システム製品の製造における強化学習の商業化を含む他のケースはないようです. FKDPPがこの分野に新しい価値を生み出すことを期待しています.

「検査は製品の品​​質と顧客の利益にとって重要な部分ですが、ベテランオペレーターのノウハウが不可欠でした。 自律制御 AI (FKDPP) は、既存の制御技術で苦労しているお客様の懸念に対処する大きなイノベーションになると考えています。 イノベーションは、さまざまな新しい方法で継続します。 私たちは、柔軟な制御ベースの管理戦略を実装する新しい領域を開拓し続けます。 お客様に価値を提供することで、環境への影響を最小限に抑え、産業オートメーションから産業自律への移行である AI2IA をリードすることで、業界の持続可能な発展に貢献します。」

ハローッティのイム・グンナン特派員 |