AI ベースのソフトウェアが製造業の加速の鍵となるのはなぜでしょうか?

出典: Oqton Intelligent Manufacturing 著者: Tom Tourwé (Oqton 人工知能チーム責任者)

イノベーションを加速し、生産効率を向上させるにはどうすればよいでしょうか。自動車や航空宇宙から消費財やエネルギーまで、これは今日多くの業界のメーカーが解決しなければならない緊急の問題です。 Oqton では、高度な AI がソリューションの中核であり、当社の Manufacturing OS 生産管理システムによって高速で柔軟性があり、完全に自律的な生産への道を開くと考えています。

AI ベースのソフトウェアが製造業の加速の鍵となるのはなぜでしょうか? ハードウェアだけでは不十分であることはわかっています。私たちは、これまで以上に高速で、より専門的で、より正確な機械を備えた産業開発のユニークな段階にあります。しかし、長いリードタイムは製造業者の革新能力を損ない続け、製造実行システムは柔軟性に欠け、扱いにくいことが多く、生産は反復的なタスクを手作業で実行することに過度に依存しています。

当社は AI が役立つと信じており、設計から生産、物流まで、製造プロセスを完全に自動化できるインフラストラクチャとモデルの開発に熱心に取り組んでいる専任の AI チームを擁しています。
△人工知能チーム責任者トム・トゥーウェ・オクトン
Manufacturing OS 生産管理システムの人工知能は、従来の 3D 印刷ワークフローを覆し、急速に発展し、さまざまな業界で応用されています。印刷サービス、ヘルスケア、消費財企業では、多品種生産において積層造形をよく利用しています。しかし、すべての 3D プリント作業には広範なファイル準備が必要であり、これまでは主にオペレーターと技術者が手作業で実行してきました。

付加製造ワークフローを効率化するために、ファイルの準備を完全に自動化し、人間の介入への依存を大幅に削減します。これは歯科ワークフローに大きな影響を与え、当社の Manufacturing OS 生産管理システムを使用することで、ラボではクラウン、ブリッジ、アライナーの毎日の完全自動生産を実現しました。現在、当社の AI は、積層造形ワークフローの次の手順を自動化しています。
1. 部品の識別<br /> ユーザーが部品の設計ファイルを当社の製造オペレーティングシステムにアップロードすると、ソフトウェアはそれを事前に定義されたカテゴリに自動的に分類できます。たとえば、クラウンやブリッジのデジタル 3D 設計は歯科カテゴリに分類され、インペラは工業カテゴリに分類されます。 3D プリントされた歯科アプリケーションの場合、当社の AI により、ブリッジ、クラウン、取り外し可能な部分義歯 (RPD) ブラケットなどのより細かい分類が可能になります。

分類を最初から正しく行うことは、自動化されたドキュメント準備の下流のタスクを決定するため重要です。つまり、プラットフォーム内でパーツが使用するルーティングは、正しい初期識別に依存します。

2. パーツの分割<br /> ゾーニングとは、部品内の関心領域を自動的に識別する AI の機能を指します。たとえば、歯科ブリッジの場合、AI モデルは各歯や RPD の留め具を識別できます。

適切なゾーニングは、積層造形における次のステップであるサポート設計に不可欠です。付加プロセスでは材料が層ごとに追加されるため、部品には内部応力に対抗し、崩壊を防ぐためのサポート構造が必要です。

この課題に対処するために、私たちは 3D プリントされた部品にサポート構造を組み込み、領域ごとに異なるサポート設計を採用しています。そして、近い将来にこのプロセスを自動化することを目標としています。
3. 印刷した部品の配置<br /> 機械が部品の印刷を開始する前に、オペレーターは基板上の角度を定義する必要があります。これは、印刷速度、サポートの使用、表面仕上げ、部品の強度に影響します。 Manufacturing OS 生産管理システムの利点は、AI がユーザーのさまざまなニーズに応じてさまざまな角度から提案し、ユーザーの好みを考慮することです。

配置角度の推奨は、ユーザーの類似した過去の操作データに基づいています。 Manufacturing OS はクラウドベースなので、膨大な履歴データのデータベースにすぐにアクセスできます。

Manufacturing OS 生産管理システムの AI は、現在履歴データを持っていない新規ユーザーもサポートします。新規ユーザーは、「参照」部品データベースに基づいて部品を配置できます。データベースには、ユーザーがアップロードして当社のドメイン専門家がキュレートできる参照パーツが含まれています。このソリューションは技術者に優れたサポートを提供します。

4. タイポグラフィ プリンターのレイアウト能力を最大限に活用し、コストを削減するために、オペレーターはレイアウトプロセス中にできるだけ多くの部品をマシンに詰め込むように努めます。 Manufacturing OS 生産管理システムの AI モデルは、部品の 2D および 3D レイアウトをサポートし、機械の出力を向上させます。

Manufacturing OS 生産管理システムの AI のユニークな特徴は、歯科技工士が大量の RPD を 1 つのベースに配置できることです。

5. スケジュール 生産プロセスにおいて、生産スケジューリングは、実行する必要のある生産アクション (印刷する部品など) を機械とオペレーターに割り当てるプロセスです。生産スケジュールには、機械とオペレーターのスケジュール、納期、タスクを完了する順序、プリンターと部品に適した材料の選択など、多くの考慮事項が含まれます。

自動スケジューリングの追求において、当社はローカルサーチに基づく人工知能手法を使用して、生産タスク、機械、およびオペレーターのさまざまな組み合わせを効率的に評価し、最終的に生産時間を最小限に抑え、時間どおりに納品するための最適な組み合わせを決定します。

これらのワークフローの自動化により、医療業界では生産性の大幅な向上が実現しました。また、3D ポイントクラウドデータ、センサーデータ、オーディオデータ、画像など、分析するデータの種類が拡大するにつれて、他の業界でもこのアプリケーションを再現し、素晴らしい結果を得ることができます。 Manufacturing OS 生産管理システムの成功は一夜にして達成されたわけではなく、継続的な探求と革新を通じて達成され、製造業界のゲームのルールを徐々に変えてきました。

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