В этой специальной статье мы представим передовую технологию искусственного интеллекта для социальной реализации, которая будет представлена ​​на выставке NEDO «AI NEXT FORUM 2023», которая состоится 16 и 17 февраля. Часть 2 будет посвящена цепочке создания стоимости завода, оптимизированной с помощью ИИ, среди исследований и разработок ИИ в производстве.

Farmship Co., Ltd. разработала систему повышения эффективности производственно-сбытовой цепочки для растительных заводов и т. д. в рамках научно-исследовательского проекта «Создание умного общества путем применения технологии искусственного интеллекта» NEDO (Организация по развитию новых энергетических и промышленных технологий). и разработка идет. В настоящее время сельское хозяйство стареет, а работающее население сокращается. Уровень самообеспеченности продовольствием также снижается. Однако производство продуктов питания является одной из основ, поддерживающих страну. На этом фоне данный проект направлен на решение различных задач, таких как сокращение потерь продовольствия на 20% и содействие занятости молодежи за счет активного использования ИИ на заводах по производству растений в искусственной среде.

Farmship — это компания, которая предоставляет комплексные решения для повышения прибыльности, такие как поддержка производственных площадок, поддержка развития человеческих ресурсов для менеджеров и рабочих, а также поддержка продаж компаниям-партнерам, которые хотят войти в бизнес завода по производству растений. Производственная мощность составляет 19 т/сутки, высший класс в мире. Г-н Ёсихиса Усами, директор Farmship Co., Ltd., говорит: «Мы рассматриваем всю цепочку создания стоимости, сосредоточенную на заводах по производству растений».

Прогноз продаж, прогноз объема производства, управление производством, максимизация эффективности производства

Счета за электроэнергию растут в эти дни. В результате платежный баланс заводов-изготовителей ухудшился, и требуется дальнейшее повышение эффективности производства. Farmship разрабатывает систему повышения эффективности искусственного интеллекта, которая устраняет потери в цепочке создания стоимости. В сельском хозяйстве часто бывает так, что произведенный урожай не продается. Поэтому я работал над прогнозом продаж овощей. В частности, он в основном прогнозирует оптовую цену на салат и бесплатно публикует ее.

Фабрики растений в основном продают урожай по одной и той же цене круглый год. С другой стороны, цены на овощи, выращиваемые на открытом воздухе, то растут, то падают. Когда цены на овощи, выращиваемые на открытом воздухе, растут, хорошо продаются овощи с заводов по выращиванию растений. Приведение производства в соответствие с прогнозом повысит эффективность. Цены на салат особенно нестабильны: в 2017 году они выросли в 10 раз. Поэтому ИИ используется для предсказания ценовых колебаний заранее с высокой точностью. И если вы можете ускорить или замедлить рост салата, чтобы он соответствовал объему производства, вы можете уменьшить потери возможностей и потери.

Второе усилие – это прогнозирование объема производства. Вы не знаете, сколько граммов овощей вы можете получить, пока не соберете их. Даже на заводе, где можно контролировать окружающую среду, трудно предсказать урожайность. Ферма сделала снимки за несколько дней до сбора урожая и провела анализ изображений с помощью ИИ, чтобы обеспечить высокоточный прогноз веса. Конечная цель — привести спрос в соответствие с прогнозами. Поскольку при выращивании на открытом воздухе трудно регулировать скорость производства, это уникальное преимущество завода по производству растений.

Мы также проводим управление производством для повышения эффективности производства. Если заблаговременно отобрать хорошие саженцы, способные расти гладко, можно уменьшить плохой рост и исключить расточительное производство. Подбирая качество саженцев с помощью анализа изображений ИИ во время пересадки, можно заранее определить, будут ли они расти ровно. Говорят, что это «уникальная» технология, которая позволяет идентифицировать хорошие саженцы путем получения данных о том, является ли форма подвоя хорошей или плохой.

Мы также работаем над повышением эффективности производства. Конечно, невозможно вырастить овощи за один день, чтобы выполнить завтрашний объем заказа. Но вы можете ускорить производство, контролируя такие параметры, как температура, влажность и уровень углекислого газа. В случае с салатом для выращивания в открытом грунте требуется не менее 3 месяцев или около 12 недель. Однако на обычной фабрике растений, увеличив концентрацию CO2, его можно вырастить примерно за пять недель.

Farmship работает над тем, чтобы сократить этот срок до 2,5 недель. Это технология, в отношении которой «индустрия сомневалась, что это действительно возможно», но г-н Усами говорит, что это действительно возможно. Однако, поскольку его нельзя использовать как обычную фабрику растений, необходимо сделать его более закрытым, вложить ресурсы и дополнительно оптимизировать условия выращивания. Для этого потребуется период разработки около двух лет.

Применение ИИ к реальным проблемам завода-изготовителя

Farmship сама не разрабатывает технологию ИИ. Эффективность повышается за счет применения существующих технологий для оптимизации цепочки создания стоимости, таких как прогнозирование объемов отгрузки и объемов производства. С заводами как полем каждый элемент, который составляет эффективность цепочки создания стоимости в сельском хозяйстве: повышение производительности, экономия труда / эффективность, сокращение потерь / избыточных запасов и повышение удовлетворенности клиентов, необходимы в сельскохозяйственной сфере. Следует отметить, что используемый ИИ представляет собой другую технологию и предоставляет механизм для их работы на одной и той же платформе.

По состоянию на декабрь 2022 года у Farmship есть семь заводов-партнеров по всей стране. Этот проект завершится в марте 2023 года, но разработанная технология будет применяться с апреля. Г-н Усами говорит: «Наша сила в бизнесе».

Обычно говорят, что фабричный салат примерно в три раза дороже, чем салат, выращенный на открытом воздухе. Однако в последнее время говорят, что магазины шаговой доступности также используют его. Овощи, выращиваемые в открытом грунте, имеют проблемы с пестицидами и насекомыми, а урожайность остается на уровне около 50%. Тем не менее, более 90% салата на ферме можно использовать. Поэтому, если цена примерно в два раза больше, это приемлемо. Кроме того, процесс проверки и дезинфекции может быть упрощен, и, прежде всего, на него не влияет солнечный свет, и нет избытка или недостатка, поэтому спрос постепенно увеличивается. «Если внедрение пойдет полным ходом, нам понадобятся крупные заводы по всей стране», — сказал он. В будущем стоимость будет снижена вдвое. «Я вижу будущее, — говорит он.

Достижение нулевого уровня выбросов в сельском хозяйстве за счет заводов по производству растений Баланс между повышением производительности и сокращением выбросов парниковых газов

Сельское хозяйство сталкивается со многими проблемами, в том числе сокращением работающего населения, снижением самообеспеченности продовольствием и увеличением пищевых отходов. Для повышения эффективности производства необходимы дальнейшие инвестиции и разработки. Кроме того, выбросы парниковых газов от сельского хозяйства составляют четверть всех отраслей промышленности. Г-н Усами говорит, что завод по производству растений, использующий небольшой участок земли, будет способствовать решению этих проблем.

«С человеческой точки зрения, на растительных фабриках легко работать, — говорит он. Это потому, что температура и влажность постоянны и стабильны. Так что легко набирать людей. В одном случае строительства фабрики найм необходимых человеческих ресурсов увеличил общее количество фермеров в городе более чем на 10%.

Кроме того, путем согласования спроса и предложения можно сократить потери продовольствия. Также возможно использовать возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия для производства электроэнергии. На заводе не используются пестициды, а количество используемых химических удобрений может быть уменьшено примерно на одну пятую. CO2, образующийся из почвы, также подавляется.

Эффективность землепользования в расчете на производственную площадь также высока. Если вы сделаете его заводом по производству растений, вы можете уменьшить производственную площадь до 1/100. Даже при наличии солнечной электростанции такое же количество салата может быть произведено примерно на 1/20 площади.

На ферме Farmship Block Farm Numazu шпинат производится серийно. Все крыши — солнечные батареи, а количество покупаемой электроэнергии составляет половину. Мы стремимся к нулю в будущем. Запатентованная технология контроля роста/окружающей среды снижает энергопотребление на 50 % по сравнению с традиционными методами. Помимо свежих продуктов, мы также перерабатываем и продаем овощи, и мы ожидаем, что рынок овощных заводов будет расширяться. Цель состоит в том, чтобы добиться «производства овощей по требованию», способствуя снижению затрат, потребления энергии и выбросов парниковых газов. В будущем мы расширим масштабы разработанной элементной технологии и постараемся реализовать еще одну фабрику растений следующего поколения.

«Тенденцию к увеличению числа заводов по выращиванию растений невозможно остановить. Использование ИИ сделает вещи еще более эффективными. Эта тенденция будет только ускоряться. Я хочу, чтобы люди знали, что на заводах можно выращивать безопасные и безопасные овощи», — говорит Усами.

Обзор мероприятия

Название: AI NEXT FORUM 2023 — Встреча бизнеса и новейших технологий искусственного интеллекта, рост новых инноваций-
Дата и время: 10:00-17:00 16 (деревянный) и 17 (четверг) февраля 2023 г.
Место проведения: Bellesalle Onarimon Tower «4F Hall» (4F Sumitomo Fudosan Onarimon Tower, 1-1-1 Shibakoen, Minato-ku, Tokyo 105-0011)
Доступ: линия Toei Mita, станция Onarimon, выход A3b Прямое соединение, линия Toei Oedo/линия Asakusa, станция Daimon, выход A6, 6 минут ходьбы, северный выход станции JR Hamamatsucho, 10 минут ходьбы, северный выход станции Tokyo Monorail Hamamatsucho, 11 минут ходьбы.
Участие: бесплатное (требуется предварительная регистрация)
Содержание: очное объяснение результатов исследований, связанных с технологией искусственного интеллекта, с использованием реальных машин и постерных выставок (количество экспонатов: максимум 44), различные лекции и ток-сессии (гибридный формат участия в площадках и онлайн-распространения).
Организатор: Организация развития новой энергетики и промышленных технологий
Подрядчик по управлению: Kadokawa ASCII Research Institute Co., Ltd.