橫河與NTT DOCOMO合作,進行工廠系統遠端控制的5G、雲和AI概念驗證 - 實現自主工廠控制為目標的計劃 -

2021年4月14日

4月13日,橫河電機宣佈與NTT DOCOMO公司(DOCOMO)簽署協議,利用第五代移動通訊(5G)、雲、人工智慧和其他關連技術,共同進行工廠系統遠端控制的概念驗證測試(PoC)。

PoC將使用雲端技術的橫河人工智慧進行工廠控制,在三槽水箱水位控制系統*1上安裝5G通訊模組進行遠端水位控制。
測試目的是為了證明:化工、石油和其他製程的公司能夠輕鬆修改現有系統,利用最先進的5G自主控制設備和最新的雲端人工智慧技術。為了未來在工廠能夠實現自主控制,橫河將與DOCOMO合作,進行驗證和最佳化。

新冠疫情目前仍持續不斷的大環境下,利用工廠自主控制技術提高生產安全性和效率的需求急劇增加。橫河去年便對製程業進行調查*2,64%的受訪者表示,透過人工智慧和其他技術,預計到2030年工廠將實現完全自主運營,並且不需要人工干預的自主控制機制將越來越普遍。但考慮到使用傳統無線通訊時,雲與設備控制器之間的通訊會產生延遲,工廠系統的自主遠端控制方面仍然存在巨大的技術挑戰

概念驗證PoC將研究利用DOCOMO的高速、大容量、低延遲的5G通訊網路DOCOMO Open Innovation Cloud®*3—提供移動邊緣計算*4 (MEC),探索解決低延遲的技術難題,並滿足5G時代的雲技術和其他此類要求。
橫河憑藉專有的人工智慧技術*5,已經完成了自主控制系統的試驗,成功控制了三槽水箱水位控制系統中的水位。這項任務被普遍認為非常困難,所使用的技術在產業內也被認為是同類產品中的先進產品。在此次PoC測試中,到2022年3月底,橫河將與DOCOMO合作,為使用人工智慧的三槽水箱水位控制系統中基於雲的水位遠端控制構建Demo環境,並進行LTE和5G之間通訊性能的比較和評估等工作。

橫河憑藉對工廠控制、運營技術、IT以及行業的深入瞭解,協助許多產業的客戶將面臨的問題可覺化,並最佳化營運績效,創造新的價值,在這競爭激烈的環境保持成長。透過此次PoC測試,橫河將與DOCOMO一起創造新的價值,不僅為製程工業,也為所有其他產業的發展做出貢獻。

橫河副總裁兼產品總部負責人長穀川先生表示:“橫河長期以來一直在分散式控制系統的開發中發揮著主導作用,該系統控制和監控工廠生產設施的運行,支援了許多產業的成長。展望未來工業採用自主運營,我們現在正在推廣IA2IA(從工業自動化到工業自主化)。通過將5G和雲、橫河的人工智慧產品和設備控制儀表連接起來。我們有堅訊,橫河可以為工廠實現系統遠端控制並完全自主運營做出巨大貢獻。我們將與NTT DOCOMO一起,努力為我們的客戶創造更多的價值。”

*1 通常用於訓練和實驗,涉及到從一個水位到下一個水位的調節,總體目標是將水位控制在最低階段。鑒於這些流體的特性,製程工業中普遍認為,很難精準控制它們的流速,但可以提高生產率。
*2  橫河電機株式會社(2020)《展望工業自主化》
(參考: https://www.yokogawa.com/news/press-releases/2020/2020-09-16/ )
*3  一種雲服務,利用MEC實現5G通訊所需的低延遲和高安全性,所需的雲基礎設施是DOCOMO網路設施的一個組成部分。
*4 一種設定,可以將移動通訊網路服務器和存放裝定放定在靠近客戶的地方。
*5 階乘核動態策略規劃(FKDPP)強化學習演算法,是在2018年與奈良科學技術研究所(NAIST)聯合開發的用於工廠運營自主控制的人工智慧。通過監控三槽水箱水位控制系統中的水位,相應調節三個閥門的開度,從而控制水量,使第三箱的水位保持在設定的水準。隻需30個人工智慧訓練週期就可以創建最理想的控制模型。
(參考: https://www.yokogawa.com/library/videos/product-overviews/ai-control-3-levels/ )

 

PoC驗證內容

  1. 內容
    橫河電機將結合橫河的AI和DOCOMO開放雲以及其他雲服務,為三槽水位控制系統中的水位遠端控制構建Demo環境,比較LTE和5G之間的通訊性能,並評估通訊的影響。遠端控制延遲。

<安裝>
Anticipated Advantages:Remote control, High-speed training of AI | Challenges: Time difference in control signal I/O due to control via 5G/cloud

  1. PoC 時間
    By the end of March 2022
  2. 任務
    Yokogawa Electric Corporation
    • 構建演示環境,以使用基於雲的AI遠程控制三槽液位控制系統
    • LTE和5G通訊性能的比較,以及通訊延遲對遠程控制的影響的評估。
    DOCOMO
    • 提供5G,DOCOMO開放創新雲的構建和驗證等。
    • 水箱控制通訊環境的驗證與優化

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關於橫河 Yokogawa

橫河電機 Yokogawa成立於1915年,活躍於測量、控制和訊息領域。工業自動化業務為包括石油、化工、天然氣、電力、鋼鐵、紙漿和造紙在內的各種製程提供關鍵性產品、服務和解決方案。企業的創新業務的目標是從根本提高製藥和食品業價值鏈的生產率。測試與測量、航空和其他業務繼續提供高精度和可靠性的重要儀器和設備。橫河電機透過遍佈62個國家的114家公司組成的全球網絡,與客戶共同創新。公司2019會計年度創造了37億美元的銷售額。詳情內容,請造訪: www.yokogawa.com .

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