『本格炒め炒飯』の魅力は「Part1　炒飯の妖精が『本格炒め炒飯®︎』の魅力を徹底レポート！」 で紹介中！こちらも是非ご覧ください！

高い品質の商品をより効率よく製造するために、ニチレイフーズでは2017年ごろからAIを使った検査システムの開発・導入に取り組んでいます。生産工場にAIを導入するメリットを、工場内の設備全般の設計・導入を担う装置開発グループの筒井が教えてくれました。

「人の瞬時の判断能力や作業性はとても高く、AIや機械はまだまだ追いついていません。しかし、集中力がいつまでも続くかと言われたらそうではありませんし、体調がすぐれない時など精度に波が起きる可能性も0ではありません。一方AIは疲れ知らず。一定の品質で動いてくれるという特徴があります。その違いを理解して、うまくAI使いこなすことで、従業員の負担を減らしながら高い品質の商品製造を実現できるのです。」

しかし、冷凍食品工場への設備導入は、高いハードルを超えなくてはなりません。

例えば、今回検討の舞台となった船橋工場は、ニチレイフーズの主力商品である『本格炒め炒飯』をはじめ、さまざまな米飯類を製造している工場です。炒飯からは、油を含んだ湯気が立ち上るため、AIへ画像データを送るためのカメラにも、さまざまな対策が必要でした。

試行錯誤の末、取り外し可能な透明な樹脂カバーを設置し、曇ったらすぐに交換できる仕様に。さらにカメラを熱気から守れるように空気を循環させるための冷風機を設置。これらの工夫によって、高精度な写真を長時間撮影し続けられるとわかりました。

ファーストステップを乗り越え、2019年からは『本格炒め炒飯』の生産ラインに導入する装置の開発が本格的にスタート。従業員への負荷が大きい3つの検査工程でそれぞれチームが組まれ、検討が始まりました。

1つは、商品パッケージを圧着した部分に炒飯が噛み込みしていないか検査する工程。
もう1つは、具材のネギに異物が入っていないかを検査する工程。
そして、焦げた炒飯をチェックして取り除く工程です。

焦げた炒飯をチェックして取り除く工程は、長年人の“目”と“手”で行っていた工程です。
今回の装置では、人の目に変わってカメラを設置。撮影したデータの中からAIが焦げを認識し、取り除く装置（アーム）へ情報を伝えることで焦げを除去します。

「AIが焦げを正しく判別できるようになるまでは、長い道のりでした」と筒井は振り返ります。

AIの判別精度を上げる作業は根気強さが必要で、「まるで学校の先生のよう」と筒井は表現します。

それでも、根気よく精度向上に取り組んだ筒井。半年をかけて、数百枚の画像をAIに学習させました。AIが焦げを判別しやすくなるように、写真の色味も調整。工夫は実を結び、徐々に高い精度で焦げを判別できるようになりました。

AIを使った焦げ除去装置には、もう一つ求められていることがありました。それは、炒飯に入っている具材の量の偏りをチェックする機能です。

検査員と同じように、具材の量の偏りを発見したら前の工程の設備確認を依頼する、アラート機能をつけることで品質の維持に役立てたいという狙いがありました。

このリクエストにどう対応すべきか、筒井は考えました。炒飯は料理の特性上、米粒や卵、焼豚など形状が異なる具材が混ざっているため、瞬時に具材の割合を出すことが難しかったからです。

筒井は、画像から具材ごとに面積の割合を瞬時に割り出し、異常があればアラートを出すような新しいプログラムを組むことにしました。

さらに工場の協力も得て、1日の製造が終わった後に検証のためだけにラインを1時間だけ稼働。具材の量に偏りのあるテスト品を流すなど、AIに異常を学習させていきました。データ処理にかかる時間はみるみる短くなり、高い精度でアラートを発信できるようになっていきました。

試験導入では、カメラ・焦げを判断する装置・取り除く装置の３つの情報伝達がうまくいかず、調整に奔走。そうした苦労も、「米飯ラインのリーダーや技術グループといった、工場をよく知る導入チームのメンバーたちと力を合わせたからこそ乗り越えられました」といいます。

2024年2月、焦げの除去装置は生産ラインでの本格稼働をスタート。
「本当に苦労の絶えない装置でしたから、学習が完了する頃には我が子のような愛着が湧いてきました」と筒井はほほ笑みます。

船橋工場で働く現場従業員から見た焦げ除去装置の導入ストーリーは、【Part3　 AIで変わる、製造現場の今】でご紹介します。