横河ソリューションサービスとNTT Com、「AIプラント運転支援ソリューション」の実証実験に成功

　横河ソリューションサービス株式会社とNTTコミュニケーションズ株式会社（以下、NTT Com）は7日、プラント運転をAIによって支援する「AIプラント運転支援ソリューション」をJNC石油化学株式会社市原製造所（JNC石化）に導入し、実証実験に成功したと発表した。

　AIプラント運転支援ソリューションは、自動制御が困難なため手動オペレーションが不可欠なプラント運転を、AIによって支援するもの。プラントに蓄積されたプロセスデータと現場の運転員の知見をもとに、手動オペレーションを模倣学習でモデル化し、稼働中のプロセスデータにそのモデルを適用することで、AIが運転員に対して、手動オペレーションの推奨値をガイダンス表示する。あわせて、その根拠も提示されるという。

　開発にあたっては、横河ソリューションサービスが提供するプラント制御改善コンサルティングのノウハウ、NTT Comが提供するAI開発ツール「Node-AI」により作成されたAIモデル、NTT Comの「アトリビューションマップ作成技術」（提示した推奨値の根拠となるプロセスデータと、その影響の強さを示す技術）による要因可視化を組み合わせ実現した。

AIプラント運転支援ソリューションの画面イメージ

　今回の実証実験では、運転員による手動オペレーションが不可欠なプラント運転において、運転中のプロセスデータからAIが提示した推奨値を運転員にガイダンス表示し、手動オペレーションに反映することで、さまざまな経験年数の運転員への支援に対する、このソリューションの実用性を複数の観点から評価した。

　まず、AIモデルの精度を評価するMAE（Mean Absolute Error）では、実用化に向けてあらかじめ設定した目標を超えたほか、運転員の定性的な評価についても支持を受け、高い実用性が確認されたという。

　また、「提示されるAI推奨値の信頼性」については、AIが提示する推奨値が実際の運転員の操作と高い精度で一致。「ユーザーインターフェイスの視認性・判読性」については、なぜそのような値をAIが推奨したのか要因が示されるため理解がしやすく、実際の要因についても納得できるとした。

　そして最後の「ソリューションの有効性」については、オペレーションの改善活動や技能伝承の効率化にもつながる可能性があり、将来的には自動化を期待できると感じたとしている。

　両社は、今回の実験結果をもとにソリューションのさらなる改善に取り組み、2021年度中に商用化する予定。また、化学プラント以外の業界への展開も検討するとしている。