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データ活用・AI ― データ活用の事例 CTCは、多様なデータをAI技術を用いて分析し新たな価値を発見します。
データ活用のためのAIモデル作成から、AIモデルを組み込んだシステム開発、運用まで
各種サービスをご提供します。以下で、分析事例の一部をご紹介します。

  1. データ活用のための分析事例
  2. 個別事例のイメージ
    • ① 3Dプリンタによる製品開発の高速化
    • ② 材料混合比率探索のための実験の効率化
    • ③ 資源探索の効率化
    • ④ 予測による、電力取引の効率化
    • ⑤ 問い合わせの重要度判断:概要
    • ⑥ センサーデータによる異常検知

1. データ活用のための分析事例

CTCでは、様々な業界における多様な形式のデータを活用する支援を行っています。

業界 目的、テーマ 概要
製造 製品開発の効率化 実験の試行錯誤にもとづいておこなってきた新製品の開発を、実験データを活用した機械学習と組み合わせて行うことで、開発プロセスを効率化する。
製造 物性の推定 金属3Dプリンタで製造した部品の画像データから、物性を推定する。
製造 品質の予測 研削工程での製造装置のIoTデータを活用し、機械学習を行い、出来上がり製品の品質(寸法の設計値からのずれ)を予測する。
資源 生産量予測精度の向上 資源の採掘データを活用し、将来の生産量予測を行う。シミュレーションとの相互援用も含めた技術開発。
エネルギー 取引の高度化、非俗人化 エネルギー取引の意思決定の質の向上と非俗人化のために、取引データ等を活用してエネルギー生産量と取引価格を予測する。
エネルギー 稼働率向上、損失回避 発電設備のIoTデータ(数万項目)を活用し、設備の異常を予測することで、計画外の故障に伴う損失を回避する。
エネルギー 電力系統安定化 多数の発電設備のIoTデータ(数十万項目)と、予測技術を用いて変動電源(風力、太陽光など)の発電量を予測し、広域の電力系統運用の安定化に資する。
流通 物流の効率化 数理最適化技術を活用し、効率や地域特有の制約を満たした配送計画を策定し、シミュレーションにてばらつきを考慮した実現性の検証。
流通 SCM最適化 AIで需要予測を実施し、その出力からプロセスシミュレーション技術を用いて、在庫数などを最適化するオペレーションの検討。
製造 工程最適化 プロセスシミュレーション技術を活用し、新規工程でのボトルネックを事前検討。定量的に評価し、人員リソースの最適化等。

2. 個別事例のイメージ

以下で、上記事例のうちの一部についてイメージを紹介します。

① 3Dプリンタによる製品開発の高速化

課題:3Dリンタで製造したものの「空隙」と「硬さ」の計測コストの低減
対策:製造したものの画像から品質(空隙や硬さ)を機械学習で推定
技術:深層学習(セマンティックセグメンテーション)
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① 3Dプリンタによる製品開発の高速化

② 材料混合比率探索のための実験の効率化

課題:材料の混合比率を探るための、くりかえし実験の効率化
対策:過去の実験データから機械学習で品質を予測し、実験条件を絞り込む
技術:ベイズ最適化、ガウス過程回帰
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② 材料混合比率探索のための実験の効率化

③ 資源探索の効率化

現状:
  • 地下の音波探査画像(2次元の断面)を人間が見て、資源がある部分を抽出
  • 上記①の作業を、対象領域の非常に大量の画像に対して実施
  • 作成した断面画像を組み合わせることで、資源がある層を立体的に把握
課題:
  • 人手で資源の層を検出しているため労力がかかるが、より効率的に
  • 作業を行うには一定の知識と経験者が必用
  • 人によって、資源の場所に関する判断に差がある
対策:
  • 機械学習の活用。近年の研究で高い性能を達成したモデルであるEfficient Net を利用
  • 予め大量の画像で学習済みの事前学習モデルを利用し、比較的少量のデータで学習
  • 学習データを加工して水増しするデータ拡張などにより、性能を向上
効果:
  • 数断面のデータによる学習により、対象領域の残り数百断面に関して自動分類を可能とした
  • 結果の断面画像を重ね合わせて資源がある層を立体的に可視化したところ、人手による結果と比較し同等以上の精度
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③ 資源探索の効率化

④ 予測による、電力取引の効率化

課題:日々変動する電力の需要、発電量を考慮した、最適な意思決定
対策:機械学習により需要、発電を予測し、意思決定を支援
技術:機械学習(時系列予測)
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④ 予測による、電力取引の効率化

⑤ 問い合わせの重要度判断:概要

課題:人手で行っている問い合わせ情報の振り分け業務の高速化
対策:機械学習により、重要度分類を自動化する
技術:深層学習(自然言語処理技術)
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⑤ 問い合わせの重要度判断

⑥ センサーデータによる異常検知

課題:工場などの生産設備の突然停止による損失の回避
対策:センサーデータを監視し異常の予兆を検知し、計画停止・保全する
技術:機械学習(時系列予測)
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⑥ センサーデータによる異常検知