中国からの価格競争の激化や高齢化に伴う人手不足、グローバルサプライチェーンの再編などにより、国内製造業の困難が増している中、AIが新たな道を切り開いている。製造業のAI転換(M.AX)はもはや選択肢ではなく必須となっている。
12日、蔚山のHD現代重工業中型船事業本部で出会った尹大圭(ユン・デギュ)HD現代重工業常務もこのように述べた。実際、船角5工場では産業用ロボットが休むことなく溶接を行い、船舶製造に必要なラグを生産したり再利用できるように再生プロセスを進めていた。
ラグは船舶ブロックをクレーンで持ち上げたり移動させる際に、ブロックと揚重機器を接続する役割を果たす。さまざまな規格で製造されるが、造船所の生産プロセス全般で大量に使用されるため、現場では多品種のラグを適時供給できる生産体制が不可欠である。また、製造されたラグを2~3回再利用するため、再生・管理システムも必要である。
HD現代重工業は産業用ロボット8台、自律走行ロボット(AMR)2台を基にラグ自律製造システムを構成した。従来の手動溶接中心のラグ生産方式を無人基盤の生産システムに転換した。これにより、生産フローの連続性と安定性が向上したというのが尹常務の説明である。
生産効率も向上した。ラグ自律製造システムを導入した後、ラグの生産量は従来に比べ87.5%向上した。自動化設備が繰り返し作業を安定的に行うことで生産効率が高まり、多品種のラグを柔軟に供給できるようになった。作業者の熟練度によるばらつきも減少し、作業者の筋骨格系の負担を軽減し、産業災害の可能性も減少している。
現場では協働ロボットの活用も高まっている。船角2工場では船舶の平ブロック組立過程で溶接協働ロボットが活用されていた。従来は狭い空間で繰り返し溶接作業が行われていたため、作業者の危険や不便が大きく、筋骨格系疾患の発生可能性も存在していた。
これを機能長のノウハウを取り入れた協働ロボットが解決している。ロボット1台が5~10年の熟練作業者2人分の役割を果たしており、約70%の生産性が向上したというのがHD現代重工業の説明である。
今後の課題は非定型AI技術の開発である。尹大圭常務は「現在は定型部材のみある程度可能だが、非定型は設計や製品によって現場が異なる」と述べ、「船の内部に入る部品だけでなく、外部でもAIを活用できるように船を製造するドックで活用できるヒューマノイドを開発している」と言及した。
ポハン製鉄所2高炉内でボストンダイナミクスのロボット犬『スパット』を活用して風口管を点検するのが代表的である。高炉に風を吹き込む30個の風口の外部温度やガス漏れなどの点検が必須である。しかし少数の作業者が高炉全体を管理しなければならないため、定期的な点検が困難であった。1100度を超える熱風が通過するため、作業者の火傷やガス曝露などの危険が常に存在していた。
これにより、これまで蓄積されたデータを基にロボット犬を投入し、風口管点検に取り組んでいる。データ分析を通じた異常兆候検出機能により、データに対するリアルタイムモニタリングが行われている。このように蓄積されたデータはデジタルツインに基づく設備をもとにモニタリング機能も実現された。
鉄鋼やコークスが投入されるベルトコンベヤーのローラー点検、鉄鋼の手作業にもAIが活用される予定である。ベルトコンベヤーの音声データを基に異常を検知し、ロボットを基にした交換に取り組むことができる。高温の鋳 molten metal の周囲で人が行っていた作業をヒューマノイドロボットが行うことで、高リスク現場の作業者投入も最小限に抑える方針である。
これにより開発された技術は今後、類似産業でも活用される見込みである。崔容俊(チェ・ヨンジュン)ポスコ研究員は「核心設備の異常診断性能を高度化した後、ロボット実証を拡大する」と述べ、「予知保全パッケージなどに対する統合プラットフォームを作り、技術移転を進める計画である」と語った。
* この記事はAIによって翻訳されました。
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