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        Hitachi

        日立在中國

        2020年2月4日
        株式會社日冷食品
        株式會社日立制作所

        日冷食品和日立展開協創
        用于食品工廠以AI技術為基礎的“生產優化?人員規劃自動系統”正式啟用

        再現并強化資深生產管理人員的方案規劃,力圖構筑切合需求變化的生產體制及工作方式改革

          株式會社日冷食品(代表取締役社長:竹永 雅彥/以下簡稱,日冷食品) 和株式會社日立制作所(執行役社長兼CEO:東原 敏昭/以下簡稱,日立)展開協創,在日本的4家食品工廠內,導入了以AI技術為基礎的生產計劃優化及人員規劃自動系統,并于2020年1月起陸續正式投入使用。

          該系統可以通過AI技術將資深技術人員在權衡復雜限制條件的基礎上制定的計劃進行再現和強化,憑借該系統,日冷食品成功將相關作業時間縮短至原有的約1/10。除資深生產管理人員以外,一般人員也可以制定更為靈活的生產計劃及人員配置,在縮短勞動時間的同時,還可提升休假實現比率,有望促進“工作方式改革”。

          根據日冷食品的復雜多樣的生產模式、限制條件、實例等,日立開展了實際驗證并總結相關經驗。今后,還將向更廣泛的行業領域進行推廣,為解決客戶課題做出貢獻。


        用于食品工廠以AI技術為基礎“生產優化?人員規劃自動系統”概念圖

        日冷食品與日立開展協創,開發并導入該系統的背景

          近年來,食品制造商基本是跟隨需求變化進行產品生產及供貨,而另一方面伴隨勞動力人口的減少又出現了資深生產管理人員不足的問題。在這一背景下,運用先進的數字技術構筑高效率生產體制變得愈發重要。

          面對這種情況,作為冷凍食品行業先鋒的日冷食品自2004年起率先展開了生產第一線的系統化改革,包括品質管理、就業管理、安防強化等等,力圖為客戶供安全安心的產品。過去,日冷食品通過讓資深生產管理人員自行梳理業務、摸清改善要點,并進行內部反饋,打造了高效率的系統。

          針對生產計劃和人員規劃,富有經驗的資深生產管理人員按照工廠、生產線、產品品類,從以下四點出發,花費大量時間制定出了可有效執行的計劃。1)基于能力及經驗的直覺;2)設備性能、交貨期、成本;3)以操作者技能為依據的人員配置(工作輪崗)等復雜的限制條件;4)過往龐大的歷史計劃數據。這樣的做法雖然取得了一定的成效,但依賴人力操作持續性有限,資深生產管理人員基于經驗的直覺也很難反映到系統中,還導致了資深生產管理人員和部分一般人員負擔變大。對此進行改善迫在眉睫。

          一直以來,日冷食品運用數字技術在構筑先進制造體制方面不斷進取,日立則憑借自身在制造業長年積累的OT*1和IT技術,結合運用先進數字技術的Lumada*2積極為客戶提供解決方案。自2018年起,日冷食品與日立針對生產計劃及人員規劃的優化,融合雙方的見解和經驗展開協創。

        *1
        OT:Operational Technology(控制?運用技術)
        *2
        Lumada:從客戶的數據中創造價值,加速數字創新,利用日立先進數字化技術solution?service?technology的總稱。

        該系統的開發及概況,以及導入效果

          AI生產優化?人員規劃自動系統的構筑,將資深生產管理人員基于經驗的直覺也涵蓋其中 (1廠內多達16兆種產線與產品等組合方案中,AI擬定最優解)

          首先,兩家公司運用具有全新價值和構想的日立獨特設計方法,對制定計劃的一系列相關業務進行可視化處理,再結合現場的各種數據,將資深生產管理人員的經驗導入日立Lumada解決方案“Hitachi AI Technology/計劃優化服務”中。從2018年8月起歷經一年的時間,在日冷食品事業所進行測設,驗證效果。

          該系統將機械學習和數理優化技術*3相結合,利用日立獨有的AI技術,將資深生產管理人員的計劃模式進行數值化,并按照重要性排序,再抽選、組合及解析。效果驗證的結論是,從1廠內最多16兆種產線與產品的組合方案中,給出了每日生產線的產品、產量等生產計劃,以及作業人員的輪班時間表等人員規劃的最佳方案,成功將作業時間縮短至原有的約1/10。同時,通對該生產及人員配置方案實施后的結果和課題進行再學習,該系統還成功給出了能夠兼顧資深生產管理人員生產效率和品質的方案,這類生產及人員規劃方案的制定過去一直是難點。此外,還構筑起了切合需求變化的生產體制,提高了生產效率,減少了工作環境限制,為操作人員提供了更廣泛的工作可能性。這對經營者、勞動者雙方都有利,有望加速推進工作方式改革的相關舉措。

        *3
        數理優化技術:在滿足限制條件的項目中,導出最佳選項的計算技術。將實際問題的要點進行整體用公式進行表示,用符合公式的算法求出最佳答案。

        系統導入后的進展及今后的方向

          日冷食品計劃將該系統陸續在日本11個工廠及全球其他工廠中擴大投入使用。同時,還將展開包括該系統在內的,運用數字技術提高生產力、縮短交貨期、減少庫存的相關舉措,以及工作方式的改革。

          日立將把此次應用的“Hitachi AI Technology/計劃優化服務”作為Lumada 解決方案的案例向更廣泛行業的客戶進行推廣,為提升客戶的社會價值、經濟價值做出貢獻。

        「Hitachi AI Technology/計劃優化服務」概要及特點

          日立在鐵路時刻表制定等列車運營管理領域深耕多年,該領域的特點之一就是要在有限的時間內瞬時滿足多個限制條件。由此培育出的日立獨有的AI技術“Hitachi AI Technology/MLCP(Machine Learning Constraint Programming)”兼備數理優化技術與機械學習技能,是本次新啟用系統的核心技術。通過這一AI技術,可以將生產計劃制定過程中涉及的設備運行狀態、交貨期、成本,以及人員規劃過程中涉及的作業人員的技術能力和出勤情況等復雜的限制條件,與大量歷史計劃數據經機械學習得出的資深生產管理人員作業模式相結合,再嵌入獨有的優化引擎,從而快速導出最佳方案。在一些不能完全滿足限制條件的情況下,資深生產管理人員也能夠做到調整限制條件靈活地擬定計劃,基于經驗和技術能力制定高效的計劃。將這些經驗及技術能力進行數字化,在出現緊急需求變化或交貨期變更等情況時,也可以幫助負責人靈活擬定計劃方案。此外,資深生產管理人員還將對系統自動計劃的執行情況進行考評,讓系統通過再學習提高計劃內容的品質。

        「Hitachi AI Technology/計劃優化服務」網頁

        http://www.fengtaifalv.cn/micro/ins/products/mlcp/

        關于日冷食品

          日冷食品是日本冷凍食品領域的先鋒企業,以冷凍食品事業為核心,通過高品質的食材和加工技術,持續為客戶提供具有價值的產品和服務。

          2018年度合并銷售額達到2,265億日元(2019年3月期日冷食品合并),員工人數約12,218名。詳情請參見日冷食品官方網站。

        關于日立制作所

          日立致力于加速開展融合了OT(operational technology)、IT(information technology)及產品的社會創新事業。2018年度日立的合并銷售額達到94,806億日元,員工約296,000名。日立將運用Lumada,在移動、智能生活、產業、能源、IT五大領域提供數字解決方案,同步助力客戶提升三大價值——社會價值、環境價值、經濟價值。詳情請參見日立全球官方網站。

        日立在中國

          中國是日立最為重要的市場之一。截止到2018年度末,日立集團在中國擁有136家集團企業,正式員工約4萬名,在中國市場的銷售額達到10,098億日元,約占日立集團全球總銷售額的11%。日立致力于通過“社會創新事業”為中國的社會發展及產業升級做出積極貢獻。詳細信息請參見日立中國的官方網站。

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