WEBVTT 00:00:02.990 --> 00:00:05.990 どうも、かねまるです。 00:00:05.990 --> 00:00:09.990 プラントライフは、化学プラントの技術者が、 00:00:09.990 --> 00:00:15.990 化学や工場に関するトピックを分かりやすく紹介する番組です。 00:00:15.990 --> 00:00:22.990 皆さんは、自動運転という言葉を聞くと、何を思い浮かべますか? 00:00:22.990 --> 00:00:31.990 きっと、自動車をハンドル操作なしでスイスへ走れるような姿って思い浮かべるんじゃないでしょうかね。 00:00:31.990 --> 00:00:37.990 じゃあ、工場が自動運転する未来ってどんな感じなんでしょうか? 00:00:37.990 --> 00:00:42.990 ロボットが分かりやすいですけど、それだけじゃないんです。 00:00:42.990 --> 00:00:53.300 実は今、化学プラントで自律制御AIを使った自動運転の波が起きつつあります。 00:00:53.300 --> 00:01:05.940 今回は、化学プラント版の自動運転、そんな話をしたいと思います。 00:01:05.940 --> 00:01:09.940 まず、化学プラントのイメージを一緒にしてみましょう。 00:01:09.940 --> 00:01:20.940 化学の現場では、配管、つまりは鉄とかステンレスのパイプがいっぱいくねくねと張り巡らされて、 00:01:20.940 --> 00:01:23.940 液体や気体がその中を流れて、 00:01:23.940 --> 00:01:28.940 同じような金属製の反応装置で反応させたり、 00:01:28.940 --> 00:01:33.940 何十メートルもあるような高い塔で上流したり、 00:01:33.940 --> 00:01:42.250 こういう操作を経て、ガソリンやプラスチックみたいな材料を作っているんです。 00:01:42.250 --> 00:01:53.250 基本的には、温度とか圧力とか流量、流れる速度、これを一定に保つコントローラーがたくさんついていて、 00:01:53.250 --> 00:01:59.250 人間がいちいちバルブを開け閉めしなくて済むようになっています。 00:01:59.250 --> 00:02:02.250 自動制御って感じですね。 00:02:02.250 --> 00:02:10.250 それでもやっぱり一定に保てなかったり、必要な条件というのが変わってきたりします。 00:02:10.250 --> 00:02:14.250 例えば季節とか天候です。 00:02:14.250 --> 00:02:20.250 扱う温度が変わると、プラントの運転条件が変わります。 00:02:20.250 --> 00:02:24.250 現場の年齢構成はもちろん様々で、 00:02:24.250 --> 00:02:34.250 ベテランの運転員さんが長年のカント経験で微妙な調節をして品質を保つ、そんなこともあります。 00:02:34.250 --> 00:02:42.250 さすがに現代では、こうしたカント経験だけでは調節が効かなくなってきたり、 00:02:42.250 --> 00:02:50.250 そもそもそういう技能を持った人が年齢とともにいなくなっていくという状態が起きています。 00:02:50.250 --> 00:03:02.250 多くのプラントでは自動制御だけでは追いつかなくて、結局人が手動調整して最適運転に近づけているというのが現状です。 00:03:02.250 --> 00:03:07.910 職人技でカバーしているとも言えます。 00:03:07.910 --> 00:03:15.260 この状況を何とかしようと考えられたのが、AIを使うということです。 00:03:15.260 --> 00:03:22.260 自動車の世界で運転アシストとか自動運転とか注目されていますけど、 00:03:22.260 --> 00:03:24.260 プラントも一緒です。 00:03:24.260 --> 00:03:30.260 人が管理するのが大変な部分をAIに代替してもらいます。 00:03:30.260 --> 00:03:39.260 化学プラントっていうのは24時間、もっと言うと365日動いているようなところもあります。 00:03:39.260 --> 00:03:45.540 AIが入ってくれるっていう時の効果っていうのは測り知れません。 00:03:45.540 --> 00:03:53.540 じゃあ冒頭で話をした自立制御AIってどういうものなのかということについて紹介していきます。 00:03:53.540 --> 00:04:04.710 自立制御AIっていうのは私のイメージだと、プラントを自動で運転してくれる頭脳だと考えています。 00:04:04.710 --> 00:04:10.710 そして今回は自立制御という言葉を使いました。 00:04:10.710 --> 00:04:16.710 従来のプラントも自動制御というのは行われていました。 00:04:17.710 --> 00:04:28.710 人間があらかじめ作ったルールで、例えばこの温度を超えたら加熱を止めてくださいみたいな決まり事と思ったらいいと思います。 00:04:28.710 --> 00:04:38.710 ですけれど、自立制御AIってなると、自分で試行錯誤しながら最適な運転条件を学習します。 00:04:38.710 --> 00:04:44.380 どうやってやるのって難しいですよね。 00:04:44.380 --> 00:04:50.380 何も条件を教えていないのに頑張って学習してくれるんです。 00:04:50.380 --> 00:05:00.380 具体的にどんな技術が使われているのかというと、中心となるのは強化学習というAIの手法です。 00:05:00.380 --> 00:05:10.380 囲碁の世界でトップ騎士を破ったアルファーゴというAIも強化学習という手法が使われています。 00:05:10.380 --> 00:05:16.380 細かいプログラムはもちろん違いますけど、ざっくりとした分類は一緒です。 00:05:16.380 --> 00:05:25.380 強化学習をすごく簡単に言うと、報酬を与えながらAIをしつけていくような感じです。 00:05:25.380 --> 00:05:37.380 例えばプラントの場合だと、製品の品質が高くてエネルギーの消費が低いほど報酬が高いと設定してあります。 00:05:37.380 --> 00:05:43.380 AIはその後何をしたらいいかわからないので、いろいろ試します。 00:05:43.380 --> 00:05:52.380 シミュレーション上で何度も試行錯誤をして、一番効率が良い製品を作れる操作を学びます。 00:05:52.380 --> 00:05:59.620 人がいろいろやってみて、ベテランさんの勘どころを自分がつかんでいくような感じですかね。 00:06:03.310 --> 00:06:13.310 そんなプラントへのAI活用、どんな会社が進めているのかっていうのは、昔ブログにまとめました。 00:06:13.310 --> 00:06:18.310 概要欄にリンクを載せておきますので、ぜひ見てみてください。 00:06:18.310 --> 00:06:21.310 一部を紹介します。 00:06:21.310 --> 00:06:25.310 一番代表的なのが横川電機ですね。 00:06:25.310 --> 00:06:31.310 プラントに携わっている方なら、誰もが知っている会社さんです。 00:06:31.310 --> 00:06:40.310 センサーとか測定機器とか、そういうプラントに関わるような機器をたくさん取り扱っています。 00:06:40.310 --> 00:06:48.310 あとは、DCSっていうプラントの運転を管理するようなシステムも販売しています。 00:06:48.310 --> 00:06:56.310 その横川電機が、化学メーカーと一緒にプラントの自立運転を進めています。 00:06:56.310 --> 00:07:05.310 すでに実用段階まで完了してまして、1年間AIにプラントを管理させたという実績もあります。 00:07:05.310 --> 00:07:14.310 基本的にAIっていうのは、学習した条件と異なると、途端に使い物にならなくなっちゃいます。 00:07:14.310 --> 00:07:24.310 この横川電機のAIっていうのはすごくて、原料の成分がばらついていたりとか、装置が汚れてきたりとか、 00:07:24.310 --> 00:07:32.310 修理して物が変わったりとか、はたまた雪が降ったり、猛暑になったり、 00:07:32.310 --> 00:07:39.310 いろんな条件がある中で、1年間安定して運転できたってことなんです。 00:07:39.310 --> 00:07:45.310 もっとすごいのが、1年間ただ安定して運転しただけじゃなくて、 00:07:45.310 --> 00:07:52.310 加熱に使用している蒸気を40%削減したらしいです。 00:07:52.310 --> 00:08:03.310 加熱に使う蒸気っていうのは、例えば重油とか天然ガスとか化石資源を使って燃やして水を温めます。 00:08:03.310 --> 00:08:12.780 蒸気を削減するっていうのは、直接的にCO2排出量を削減することにつながります。 00:08:12.780 --> 00:08:17.780 普通だったら、この作業をベテランさんが行っていたんですけど、 00:08:17.780 --> 00:08:24.780 AIが自動的に、なおかつ最適な条件で運転させることができました。 00:08:24.780 --> 00:08:33.100 その他にAIを提供している会社さんといえば、NTTコミュニケーションズとか、 00:08:33.100 --> 00:08:39.100 あとはAIでとても有名なプリファードネットワークスもあります。 00:08:39.100 --> 00:08:44.980 だいたいこの3社がよく聞きますね。 00:08:44.980 --> 00:08:55.980 技術制御AIを使うと、生産性も上がって省エネ効果もあって、品質も高まって、素晴らしいことがいっぱいなんですけど、 00:08:55.980 --> 00:09:01.980 やっぱり一個、課題としては安全性の問題があります。 00:09:01.980 --> 00:09:10.980 今までだったら、みんなの知識を使ってこうしていきましょうっていうルールを決めて行っていました。 00:09:10.980 --> 00:09:16.980 これからは、AIが自動で操作する時代に入っていきます。 00:09:16.980 --> 00:09:23.980 化学プラントっていうのはやっぱり、爆発みたいな事故も起こるので、ちょっと怖いですよね。 00:09:23.980 --> 00:09:36.970 そういう事故を防ぐために、AIを導入する企業は、シミュレーションを使って事前に学習させたり、検証させたりします。 00:09:36.970 --> 00:09:44.970 現実のプラントでいきなりAIが失敗したら、さすがに取り返しがつかないですからね。 00:09:44.970 --> 00:09:57.970 デジタルの場で何度もシミュレーションをして、どういう条件だったらどんな処理をするのかっていうのを詳細に確認して、やっと使えるようになります。 00:09:57.970 --> 00:10:08.380 実はもう一つメリットがありまして、普段やらない操作を実際にAIに覚えさせられるってことです。 00:10:08.380 --> 00:10:22.940 実物だったら、ここまで温度を上げたり圧力を上げたりしたら危ないだろうなっていうところを、実際にシミュレーターでやってAIに覚えさせることができます。 00:10:22.940 --> 00:10:29.940 仮にAIが暴走したらどうするのかって言われると、そこは自動停止の仕組みを設けます。 00:10:30.940 --> 00:10:34.940 専門的にはインターロックっていう言葉を使います。 00:10:35.940 --> 00:10:44.940 まずい操作を受け付けないような仕掛けとか、何かおかしいことが起きたときに緊急停止するような仕組みを設けることを指します。 00:10:44.940 --> 00:11:02.940 AIがもし許容できない範囲で操作をしようとしたら、人が介入して止めたり、もしくは自動ブレーキみたいな感じで安全側に処理を働かせるようにするっていう、そういうプログラムが必要になります。 00:11:02.940 --> 00:11:13.940 そうとは言っても、こういうAIを使うときって、人から置き換わるから何か心配に感じるかもしれないんですけど、 00:11:13.940 --> 00:11:18.940 私個人としては人もなかなか信用できないんですよね。 00:11:18.940 --> 00:11:25.190 私の周りでもヒューマンエラーっていうのはやっぱり起こっています。 00:11:25.190 --> 00:11:37.190 24時間体制で頻繁に手動制御する必要がなくなるっていうのは、作業の負荷だけじゃなくて精神的な負担も減るっていうようなメリットがあります。 00:11:38.190 --> 00:11:49.190 やっぱり同じ操作をずっとするとか、これをやったら爆発しちゃうから頑張らないとってなると、人に余裕はなくなっちゃいますよね。 00:11:49.190 --> 00:11:59.190 そういう余裕のなさとか忙しさとかすべて重なって、労働災害とか爆発の事故とか起きちゃいます。 00:11:59.190 --> 00:12:06.190 なるべく負担の高い仕事っていうのはAIに代替してもらいたいですね。負担を減らしたいです。 00:12:06.190 --> 00:12:22.380 さて今回はTechVoiceアドベントカレンダー2025という企画に沿ってテクノロジーの話をさせてもらいました。 00:12:22.380 --> 00:12:29.380 せっかくのアドベントカレンダーですので、この配信の前後の内容を見てみます。 00:12:29.380 --> 00:12:35.380 12月20日はJ.近藤の朝の散歩。 00:12:35.380 --> 00:12:38.380 リッスンの近藤さんの番組ですね。 00:12:38.380 --> 00:12:46.380 2025年の技術的挑戦を振り返るということで、私もリッスンさんにはいろいろお世話になってて、 00:12:46.380 --> 00:12:54.380 何か企画があるとそれに合わせた技術的な実装がすぐされているってところをびっくりしますね。 00:12:54.380 --> 00:12:58.380 アドベントカレンダーの表示もそうですよね。 00:12:58.380 --> 00:13:04.380 これからもリッスンのイベントや新しい機能を楽しみにしています。 00:13:04.380 --> 00:13:12.380 そしてこの番組の翌日、12月22日はOSSの歴史ラジオさん。 00:13:12.380 --> 00:13:19.380 ちょっと収録段階では何かについてしゃべりますかっこ見てと書いてますね。 00:13:19.380 --> 00:13:24.380 OSSっていうとオープンソースソフトウェアの話ですね。 00:13:24.380 --> 00:13:33.380 ざっくり言うと、プログラムを自由に使えて修正できて再配布できるようなソフトウェアを指します。 00:13:33.380 --> 00:13:42.380 VSコードとかDockerとかそういうものの歴史を扱ってるっていうのはちょっと面白いですね。 00:13:42.380 --> 00:13:51.380 アドベントカレンダーなので12月1日から25日まで25番組が放送してくれます。 00:13:51.380 --> 00:13:56.380 テクノロジーに興味がある方はぜひ聞いてみてください。 00:13:56.380 --> 00:13:58.380 今回はここまでです。 00:13:58.380 --> 00:14:03.380 プラントライフでは化学や工場に関するトピックを扱っています。 00:14:03.380 --> 00:14:08.380 毎週水曜日と日曜日の朝6時に定期配信しています。 00:14:08.380 --> 00:14:14.380 番組へのお便りは概要欄にあるお便りフォームから投稿ください。 00:14:14.380 --> 00:14:24.380 そしてこのプラントライフがいいなと思っていただけたら、番組のフォローや各ポッドキャスターアプリから評価をお願いします。 00:14:24.380 --> 00:14:30.380 Xで発信していただける場合は、ハッシュタグプラントライフをつけてください。 00:14:30.380 --> 00:14:34.380 それではお聞きいただきありがとうございました。