横河電機とドコモ、5Gやクラウド・AIを活用したプラントのシステムをリモート制御する共同実証実験に合意

新型コロナウィルス感染症の流行下において、プラントを自律制御する需要が急激に高まっている。これは、プラントの自律制御が生産における安全性と効率性の向上につながるためだ。

横河電機が昨年プロセス産業に対して行った調査では、回答者の64%が2030年までにプラントの完全な自律操業を見込んでおり、将来はAIなどの技術を活用し、人を介さない自律制御の仕組みが普及すると予想されている。しかし、従来の無線通信ではクラウドから制御装置への通信に遅延が発生するため、プラントのシステムをリモートで自律制御するには、技術的に大きな課題があった。

横河電機株式会社と株式会社NTTドコモは、5Gとクラウド、AIなどを活用し、プラントのシステムをリモート制御する共同実証実験を行うことに合意した。

同実証実験は、クラウド上に横河電機が開発した制御AIを設置し、プロセス装置の1つである「三段水槽(※1)」の制御装置に、5Gの通信モジュールを備えることで、水槽の水位のリモート制御を行う。これは、化学薬品や石油など流体を扱う製造業(以下、プロセス産業)が持つ既存のシステムを変えることなく、容易に、AIを備えた5G対応の自律制御装置を利用できることにつながるものである。

同実証実験で用いられるクラウドとして、5G時代に求められる低遅延などMEC(※2)の特長を持つドコモオープンイノベーションクラウドを使用することで、技術的な課題であった低遅延の実現を検証する。

既に横河電機は、自律制御が非常に困難とされている三段水槽において、横河電機が開発したAIを用いて水位を自律制御する実験に成功しているが、同実証実験では、2021年度内にクラウド上から、このAIを用いて三段水槽の水位をリモートで制御するデモ環境を構築し、LTEと5Gで通信性能の比較・評価などを行う予定とのことだ。

※1 三段水槽:階段状に水槽が設置され、水が上段の水槽から下段の水槽に順に流れていく中で、下段の水槽の水位制御を行うことを目的とした、制御トレーニング実験装置の一種。プロセス産業の流体制御は、流体であるゆえに適正な流量のコントロールが難しいとされている。このコントロールを適正に行うことは、製造現場における生産性を高めることにつながる。
※2 MEC(Multi-access Edge Computing):移動通信網において、お客さまにより近い位置にサーバーやストレージを配備する仕組み。