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ニチレイフーズ、AIを活用して生産計画と要員計画を自動で立案するシステムを国内4拠点で稼働

2020年2月4日(火)日川 佳三(IT Leaders編集部)

冷凍食品を手がけるニチレイフーズは2020年2月4日、AIを活用して生産計画と要員計画を自動で立案するシステムを稼働させたと発表した。国内4拠点の食品工場に導入し、2020年1月から順次稼働を開始した。これにより、計画の立案にかかる時間を、従来の10分の1程度に短縮できるようになった。今後、国内11工場および海外工場へ順次展開・拡大する。

 ニチレイフーズは、AIを活用して生産計画と要員計画を自動で立案するシステムを、国内4拠点の食品工場で稼働させた。これまで熟練者が立案していた複雑な制約条件を考慮した計画を、AI技術によって再現する。1工場で最大16兆通りの組み合わせの中から最適解をAIが立案する。

 本システムにより、計画の立案にかかる時間を、従来の10分の1程度に短縮できるようになった。また、熟練者以外の従業員が生産計画や要員配置を作成できることから、労働時間の低減や休暇取得の向上といった効果も得られる(図1)。

図1:AIを活用した「最適生産・要員計画自動立案システム」のイメージ図1:AIを活用した「最適生産・要員計画自動立案システム」のイメージ
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 生産計画と要員計画は従来、熟練者が各種の条件を考慮しながら手動で時間をかけて立案してきた。一定の効果は出るものの、人手作業で継続するには限界があった。また、熟練者の経験則に基づく勘をシステムに反映することが難しかった。この結果、熟練作業者や一部の作業員の負担が大きくなっていた。

 こうした状況を改善するため、日立製作所に協力を仰いだ。まずは、計画立案に関する一連の業務を見える化し、現場の各種データをかけ合わせ、熟練者のノウハウを「Hitachi AI Technology/計画最適化サービス」に組み込んだ。こうして、2018年8月から1年間にわたってニチレイフーズの事業所に試験導入し、効果を検証した。

 構築したシステムは、マシンラーニング(機械学習)と数理最適化技術を組み合わせた日立製作所独自のAI技術を用いている。これを使って熟練者独自の計画パターンを数値化・重みづけし、これらを抽出・組み合わせて解析する。

 効果を検証した結果、生産計画や要員計画の最適解を、従来の10分の1程度の時間で自動で立案できた。1工場で最大16兆通りの組み合わせがある中から、日別のラインごとの生産商品・生産量などの生産計画、および作業者のシフトスケジュールなどの要員計画の最適解を立案する作業である。

 また、立案した計画で生産・要員配置を行った際の結果や課題を学習させることにより、これまで困難だった、熟練者の効率性と品質を両立したシステムを実現したとしている。さらに、需要変化に即応する生産体制を構築できるようになったとしている。

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