産業用ロボットが現場で学習、日立とファナックが「フィジカルAI」を2027年度に事業化へ

このフィジカルAI関連ニュースのまとめ

・日立とファナックがフィジカルAIの共同事業化に向けて戦略的パートナーシップを締結
・日立の茨城地区の工場をカスタマーゼロとしてピッキングや段取り替えを実証
・2027年度から半導体や医薬品、自動車、物流などの顧客へ共同展開

日立製作所とファナックは9月30日、フィジカルAI実装の共同事業化に向けた戦略的パートナーシップを締結したことを発表した。

日立の産業分野向けAIソリューション群「HMAX Industry」に代表されるAI技術と、ファナックのAI技術を備えた産業ロボットを組み合わせ、製造現場におけるフィジカルAIの共同実証と顧客への共同展開を進める。

実証では日立グループの工場を「カスタマーゼロ」として活用し、AIに生産活動における現場固有のルールを継続的に学習させる。模倣学習や仮想空間上のデジタルツインによるシミュレーションだけでは対応が難しい、実際の製造現場で発生する変化や課題へ柔軟に対応できるフィジカルAIの実用化を目指す。

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  フィジカルAI実装の共同事業化に向けた戦略的パートナーシップの締結式の様子。左がファナックの山口 社長兼CEO、右が日立の德永 執行役社長兼CEO (提供:日立製作所)

日立の茨城地区の工場でフィジカルAIを共同実証

共同実証では、日立の茨城地区の工場をカスタマーゼロとして活用し、2027年度までに実際の製造現場へ実装するために必要なフィジカルAI技術を確立する。

具体的には、さまざまな形状の部品を扱うピッキングや、生産品の変更に伴う段取り替えなどを対象に、日立のフィジカルAIモデルとファナックのロボット技術およびAI技術を組み合わせる。

実際の製造ラインで認識精度やロボットの動作、製品1個または1つの作業を生産・処理するための標準的な作業時間であるタクトタイム、品質などを検証し、現場で安定して運用できる技術へと改善していく。

併せて、日立がHMAX Industryを支える基盤技術として開発したエッジAI半導体と、ファナックの産業用ロボットを組み合わせ、その有効性についても検証する。

日立のエッジAI半導体は、画像や音、振動などのセンサデータを現場側でリアルタイムに処理することを想定している。フィジカルAIの推論処理をロボットや製造設備に近い場所で実行することで、クラウドや外部サーバとの通信に伴う遅延を抑えながら、現場の変化に対応する仕組みの構築を目指す。

固定的な自動化から現場に応じた自律化へ

製造現場では、あらかじめ設定された条件に基づいて同じ動作を繰り返す自動化が進んできた。一方、部品の取り扱いや設備への供給、加工・組立、工程切り替え、工程間搬送など、対象物や現場の状況に応じた判断が必要になる作業は、固定的な自動化設備では対応が難しい。

特に、形状や置かれ方が異なる部品のピッキングや、生産品種を変更する際の段取り替えは、熟練者の経験や人手への依存が残っている。

両社は、AIが現場の状況を認識・判断し、継続的に学習しながらロボットの動作を最適化することで、こうした作業の自律化を進める。工程や生産ラインに加えて、工場全体を柔軟に運用できる仕組みを構築し、人とロボットがそれぞれの強みを生かして協働する製造現場につなげるとしている。

日立のAIとファナックのロボット技術を融合

日立は、ITと制御・運用技術(OT)、プロダクトを組み合わせた社会イノベーション事業を展開しており、自社の製造現場や社外の工場から得られるデータと、製造業に関するドメインナレッジを活用したフィジカルAIの導入を進めている。

今回の共同事業では、日立のものづくりに関する知見や生産ラインの構築力、HMAX Industryを含むデジタル技術を活用する。カスタマーゼロで得た実装・運用ノウハウを基に、フィジカルAIの導入から運用、継続的な改善までを一体的に提供する構想となる。

一方、ファナックは産業用ロボットの制御技術やAI技術、製造現場への導入実績を生かすほか、開発者が使い慣れた環境で高度なロボット制御を実装できるオープンプラットフォームへの対応を進めている。

両社は、それぞれのAI技術、現場知識、ロボット制御技術、産業用ロボットを組み合わせ、周辺環境をリアルタイムに認識・判断し、現場で学習しながら動作を最適化するフィジカルAIの確立を目指す。

2027年度から半導体や医薬品、自動車などへ展開

両社は、共同実証で得たフィジカルAIの実装・運用ノウハウを活用し、2027年度から両社のグローバルな顧客基盤を通じて展開を開始する計画で、対象分野として、半導体、医薬品、ヘルスケア、高機能材料、自動車、物流、食品、造船、農業などを想定。製造する製品や供給する部品の変更に伴う段取り替えをはじめ、熟練者の経験や人手に依存してきた作業の自律化を進めることで、生産性や品質の向上に加え、労働力不足や技能継承といった製造業の課題解決につなげるとしている。

今回のパートナーシップは、日立の製造現場を実証環境として活用し、AIモデルやデジタルツイン上の検証だけでなく、実際の工程から得られるデータをフィジカルAIへ継続的に反映する取り組みとなる。

日立のフィジカルAIモデルやエッジAI半導体と、ファナックの産業用ロボットおよび制御技術を組み合わせることで、変化する製造現場へ対応できる自律的な生産システムを構築し、2027年度からグローバル市場への共同展開を進めるとしている。