日本マイクロソフト株式会社 様

製造現場における、​ローカル5Gを活用した
エッジソリューション
~ローカル5GとAzureによる高精細映像処理ソリューション共創~

あらゆる産業を変える力があると言われているローカル5Gに関して、ローカル5Gパートナーシッププログラムを通じ、日本マイクロソフトの「Azure IoT Edge」と「Microsoft Azure」と、当社ローカル5Gネットワークを統合したシステムを構築し、当社COLMINAと連携させることで、製造現場のリアルタイム可視化を実現する仕組みを実現しました。

背景と課題

変化が必要な製造現場

ニューノーマルな社会において、製造現場では、少子高齢化や働き方の変化に伴い、生産現場の人手不足が顕在化し品質の維持が大きな課題の一つとなっている。
加えて、日本の製造現場は欧米に比べて人への依存度が高いと言われており、作業の属人化の原因となるため、人への依存度を下げていく必要がある。
また、生産効率の向上も継続して取り組む必要があるが、画像検知やセンシングなどリアルタイムに行うには、既存のネットワークではハードルがある。

製造現場のさらなる改善には大容量通信のネットワークが必要不可欠

より変化に強い製造現場へ変革するため、品質を維持したデジタル化を通じ、業務の効率化や自動化、遠隔化が求められている。そこで、ローカル5Gはそれらを支えるキーテクノロジーの1つとして注目されている。

ローカル5Gは、お客様自身が自社の敷地や建物内で、柔軟に自営の5Gネットワークを構築・運用できるという特長を持ち、製造現場では無人化や遠隔操作などに活用が期待されている。
これまでの製造現場における改善の延長線上として作業支援、自動搬送、自動検査などにローカル5Gが活用できると考えられ、さらなる改善を進めることが可能である。

しかし、実現には多数のセンサーデータや高精細映像を活用が必要なため、ネットワークやアプリケーション処理の負荷に応じた最適なシステム構築が不可欠である。
また、全体最適化のため、既に構築している様々な業務アプリケーションやシステムの連携も合わせて必要である。

解決策

ローカル5Gとエッジコンピューティングを使った
新しいソリューションを創出

今回、ローカル5Gをはじめとする技術や知見と、パートナー企業の先端技術を活用する共創プログラムである「ローカル5G パートナーシッププログラム」で、日本マイクロソフトの「Azure IoT Edge」および「Microsoft Azure」と当社のローカル5Gを統合したシステムを構築し、その有効性を検証した。

検証では、ローカル5Gを活用した高精細映像分析によるリアルタイムセンシングを実現するため、大容量映像データのAI分析にエッジコンピューティングを活用した。
アプリケーション連携・配信には、「Microsoft Azure」を活用し、物体認識AI用のエッジアプリケーション開発およびその管理や、エッジコンピューティング「Azure IoT Edge」との連携・配信を実施した。​

製造現場で求められる要件には、富士通と他のパートナー企業で準備した「行動認識AI」、「エッジコンピューティングによる無人搬送車制御」、「物体認識AI」を活用し、これらをAzure IoT Edge上で動作させ、クラウドシステムと連携することを実現した。
また、エッジコンピューティングでの分析、リアルタイムデータの可視化、統計的な分析や拠点間の分析データ連携を考慮し、「富士通ものづくりデジタルプレイス COLMINA」との連携を実施した。

システムの短期間での構築、実証のため、「Azure IoT Edge」・「Microsoft Azure」の機能を活用したことは大きい。
Azure IoT Edgeは、デバイスの管理、監視、サービスのデプロイといったすべての操作をクラウドから行うことができる。エッジデバイスとクラウドとの間はセキュアに接続し、リモートから安全にエッジデバイスを管理運用ができる。

システム概要:

  • ローカル5Gを活用して人や無人搬送車両の動きを撮影した高精細映像、モバイル端末やサーバの稼働データを「Azure IoT Edge」に伝送。
  • 「Azure IoT Edge」上で、人や無人搬送車両の動きのAIによる映像分析とそれを基にしたリモート制御。
  • 「Microsoft Azure」への分析データの通知。
  • 「Microsoft Azure」と業務アプリケーションである「COLMINA」を連携させ、蓄積された分析データ(施設内における人の密度、無人搬送車両の位置情報や移動経路、高精細カメラ、モバイル端末やサーバなど設備の稼働状況)をダッシュボードで可視化。
  • 「Microsoft Azure」による映像分析AIなどのエッジアプリケーションのバージョン管理、「Azure IoT Edge」へのエッジアプリケーション配信。

効果・展望

製造現場での導入を目指す

実証でローカル5Gと「Microsoft Azure」・「Azure IoT Edge」を活用した「高精細映像分析によるリアルタイムセンシング」のエッジ・クラウドシステムを構築することができた。
構築したシステムを使い、FUJITSU コラボレーションラボのローカル5Gを介し、人の行動認識やソーシャルディスタンスを判定するAI、フロア内の危険物やマスク着用検知などの物体認識AI を使用したが、今後は製造現場で実際に活用することできる 作業支援 や 自動検査、自動搬送に置き換えて実証していく。
本実証を通じて得たノウハウを使い、お客様のDXを促進するため多種多様な業種に課題解決を提供していく。さらに、今後日本マイクロソフトとグローバルを視野に5Gを活用したエッジコンピューティングソリューションの共同開発を検討していく。

日本マイクロソフト株式会社 様

事業分野 ソフトウェアおよびクラウドサービス、デバイスの営業・マーケティング
設立年度 1986年2月
ホームページ https://www.microsoft.com/ja-jp/新しいウィンドウで表示
概要 日本マイクロソフト株式会社は、マイクロソフト コーポレーションの日本法人です。マイクロソフトは、インテリジェントクラウド、インテリジェントエッジ時代のデジタルトランスフォーメーションを可能にします。「Empower every person and every organization on the planet to achieve more.(地球上のすべての個人とすべての組織が、より多くのことを達成できるようにする)」を企業ミッションとしています。

[2021年1月掲載]

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