ジョン・クレモンス氏はロックウェル・オートメーションのソリューションコンサルタントである。製造技術の分野で30年以上の経験を持つ。
今日、誰もが目にする最もよく知られた人工知能アプリケーションは生成AI（GenAI）である。生成AIはAlexa、Siri、ChatGPTなどのチャットボットを動かし、インターネット検索結果を明確で簡潔な回答にまとめる手助けをしている。
製造業ではAIが目立たないかもしれないが、それでも着実に業界を変革している。製造業者は広範囲にわたってAIを活用し、コスト削減と新たな能力の獲得を実現している。しかし、従来製造業で使用されてきたAIの種類は、私たちの多くにとって馴染みのないものだ。何十年もの間、製造業は機械学習に依存してきた。これはAIの一形態で、膨大なデータから学習して特定のパターンを検出し、予測を行う。
最近になって、製造業者は生成AIの活用を始めた。機械学習と同様に、生成AIも大規模なデータセットで訓練される。しかし、単にパターンを検出して予測するだけでなく、生成AIは新しいコンテンツを生成する。つまり、生成AIは私たちの質問に応答するのと同じように製造業でも機能する。データを取り込み、私たちが簡単に理解できる新しいコンテンツを生成するのだ。
製造業において、生成AIは非常に効果的に機能し、強力なツールであることが証明されている。これまで達成が困難だった製造業の能力を実現している。生成AIが製造業でどのように応用されているか、いくつかの例を見てみよう。
製造業の教育訓練の変革
製造業における教育訓練は常に課題が多かった。製造業者は新入社員の受け入れと同時に、既存の従業員に新しい業務を継続的に教育しなければならない。多くの製造業セクターでは労働力不足と退職問題に直面しており、知識伝達も大きな課題となっている。
さらに、多くの製造業の役割には特定の認証が必要であり、人々が認証を取得するための初期訓練と、その認証を維持するための継続教育を提供する必要がある。
製造業の従業員が仕事で成長するにつれ、より多様なスキルを身につけ、組織にとってより価値のある存在となる。そのためには、新しい業務、スキル、プロセス、設備について幅広く継続的に学ぶ必要がある。これにより、教育訓練は不可欠かつ継続的なものとなる。
しかし、製造業の教育訓練は、標準作業手順書、安全マニュアル、設備マニュアル、技術図面、作業指示書など、大規模で複雑な文書に依存していることが多い。これらの資料は読むのが難しく、理解するのはさらに困難である。
生成AIはこの点で大いに役立つ。複雑な文書やマニュアルを、明確で理解しやすい教育訓練資料に変換できる。複雑な主題を消化しやすい回答に単純化するのと同様に、技術的なコンテンツを製造業務のための実用的でアクセスしやすい教育訓練資料に変換できる。
生成AIは、作業者を初級レベルから上級レベルまで導く具体的なステップバイステップの教育訓練資料を生成することさえできる。また、認証に必要なすべての関連ポイントが教育訓練に含まれていることを確認し、学生向けガイド、講師用リソース、オンラインモジュール、クイズ、テスト、課題、演習など、さまざまな資料を作成することもできる。
要するに、生成AIは複雑な文書から教育訓練資料を生成するための優れたツールである。
よりスマートなトラブルシューティング
製造業では常に異常が発生する。設備の故障、厄介な不具合、軽微な問題など、これらの問題は全体の操業を停止させたり、コストのかかる遅延を引き起こしたりする可能性がある。最終的に、これらの異常は迅速に解明し修正する必要がある。
一般的に、トラブルシューティングでは、さまざまなマニュアルを調べ、適切な人を見つけ、いくつかの異なるアプローチを試し、部品を交換するなど、多くの作業が必要となる。これらすべてを行いながら、問題を診断して解決しようとするのだ。
生成AIはこの分野で、操作マニュアル、技術図面、修理マニュアル、保守記録など膨大な情報を処理することで役立つ。設備がいつメンテナンス、修理、その他の作業を必要とするかについての詳細を理解できる。また、過去の異常とその修正方法についても学習できる。これらの入力が文書、図面、写真、動画、音声、対話型のいずれの形式であっても関係ない。
この知識を持って、生成AIは以下のことができる：
• すべての情報を取り込み、オペレーターや保守担当者が問題を診断するのを支援する。
• 問題の原因と修正方法について詳細な情報を提供する。
• 関連する図面や図表を強調表示し、ステップバイステップの指示を生成する。
• 対話モードで動作し、異常とその修正方法に関する質問に答える。
• 問題と人々が行っていることの写真やビデオを表示する。
• フィードバック、推奨事項、指示を提供する。
生成AIは製造業におけるトラブルシューティングのための優れたツールである。
HMIコラボレーション
製造業におけるヒューマン・マシン・インターフェース（HMI）は、その性質上非常に複雑である。オペレーターは設定、操作、清掃、メンテナンスなどのために機械や設備と対話する必要がある。現代の製造業では、機械や設備は現代のジェット旅客機と同じくらい大きく複雑になり得るため、人間と機械の相互作用は複雑になる。
HMIはオペレーターに機械の状態と運転データの明確で直感的な視覚表現を提供する。情報はグラフィック、ゲージ、ダイヤル、コントロールを通じて簡単に読み取り、理解できる。しかし、複雑なシステムを簡単に制御・維持できるインターフェースを設計することは難しい。
ここで生成AIが役立つ。設備の利用可能な資料だけでなく、その操作方法や人間との対話方法も理解する。人間と機械の間のすべての相互作用を処理する。また、生成AIは機械データを分析して、リアルタイムで機械の状態を理解する。これにより、生成AIは最も複雑な状況でも、オペレーターや保守担当者がHMIを通じて機械と対話するのを支援する完璧なツールとなる。
結論
教育訓練、トラブルシューティング、人間と機械の相互作用において、生成AIは現代の製造業における強力なツールである。複雑な文書を処理し、リアルタイムデータを分析し、過去のデータや相互作用から学習することで、生成AIはオペレーターや保守チームがより賢く、より迅速な意思決定を行うのを支援する。文書を調べ、過去のデータや相互作用を分析して、必要な対応について推奨することができる。
生成AIはオペレーターに何が効果的で何が効果的でないかについてアドバイスを提供し、ミスを防いだり、単に何かを間違って行うことを防いだりするのにも役立つ。複雑な状況下で複雑な機械とオペレーターが対話するのを支援する優れたツールである。第2回では、生成AIの初期応用についてさらに詳しく見ていく。
