近畿大学水産研究所、養殖稚魚の選別をAIとIoTで効率化 クラウドとデジタル技術を活用して漁業の"働き方改革"を目指す
近畿大学水産研究所（和歌山県白浜町）、豊田通商株式会社（愛知県名古屋市：以下豊田通商）、日本マイクロソフト株式会社（東京都港区：以下日本マイクロソフト）は、これまで人手に頼っていた養殖現場での稚魚の選別作業に対し、AIやIoTなどを活用した業務効率化を図る「稚魚自動選別システム」を開発、実証実験を開始していることをお知らせいたします。
【本件のポイント】
●養殖稚魚の選別作業工程にAIやIoTのデジタル技術を導入し、作業全体の効率化を図る
●作業の効率化によって、漁業という第1次産業における“働き方改革”の実現を目指す
●第1段階として、稚魚選別作業の要となるポンプ調節をリアルタイムで自動化、最も効率的な作業を実現
【本件の概要】
近畿大学水産研究所ではこれまで、「近大マグロ」をはじめとする多くの魚種の養殖研究を行っていますが、その中でもマダイは近畿大学水産研究所における養殖研究の大きな柱の一つとなっています。現在、研究の一環として近畿大学水産養殖種苗センターでそのマダイ稚魚を生産し、大学発ベンチャーの株式会社アーマリン近大を通じて全国の養殖業者に販売しています。その数は日本の年間生産量の24%、約1,200万尾にも上ります。
これまで、稚魚を出荷する前に専門作業員による選別作業を行い、生育不良のものを取り除くなど基準を満たす魚だけを選り分けていましたが、目検と手作業で行うため専門作業員の経験と集中力が高度に要求され、作業員自身への体力的負担が大きく、自動化が長年の課題となっていました。
そこで、豊田通商、日本マイクロソフトは本研究に参画、共同で、AIやIoTを活用し、画像解析と機械学習技術を組み合わせた稚魚の自動選別システムを開発し、現在実証実験を行っています。
【各社の役割】
豊田通商は、近畿大学水産研究所との長年にわたるクロマグロの完全養殖事業も含め、研究所で行われている具体的な選定プロセスの知識と経験をもとに、自動化システムのハードウェア設計とプロトタイプ構築を行いました。
日本マイクロソフトは、目視作業の要件をもとにマイクロソフトのクラウドプラットフォーム Microsoft AzureのIoT機能、ならびにAI機能であるCognitive ServiceとMachine Learningを活用することで、ポンプの流量調節をリアルタイムで自動化するシステムを設計、開発いたしました。
【研究の現状】
通常稚魚の選別作業は、いけすからポンプで吸い上げた稚魚をベルトコンベアに乗せ、作業員の前を通過する間に生育不良の個体を目視で見分け、選別を行っています。ここで最も重要な役目を担うのが、ポンプの流量調節を行う担当者です。吸い上げる水量が多すぎると、コンベアを通過する稚魚が多すぎてしまい、選別作業が追いつきません。一方吸い上げる流量が少ないと含まれる稚魚の数が少なすぎてしまうため、全体の作業効率が落ちます。
今回、開発中の自動選別システムでは、ポンプ制御の自動化から取り組みを始めました。ベルトコンベア上の魚影面積とその隙間の面積をマイクロソフトのAIを活用して画像解析し、一定面積あたりの稚魚数を分析。さらに選別者の作業ワークロードを機械学習させ、作業のための最適値を割り出し、ポンプの流量調節作業を自動化するソフトウエアを試作しました。現在は実証実験を継続し、データの収集・分析を行うととともに、改良した制御システムを2019年3月までに本番環境に実装することを目指しています。
【今後の展開】
ポンプ制御システムに次ぐ第2段階として、現在目視で行っている生育不良の個体を取り除く作業においても、画像解析と機械学習を組み合わせて自動化することを計画しています。
豊田通商と日本マイクロソフトは、本取り組みに関して継続して技術支援、並びに更なるシステム開発を行っていくとともに、本事例をもとに第1次産業のような労働集約型産業において、AIとIoTを活用した更なるソリューション提案を行ってまいります。
最終的に、これら一連の簡単な選別作業をITで自動化・機械化することで、作業員の業務の負担軽減や業務改善につなげます。更に、経験を持つ優秀な人材は新たな分野で有効活用するなど、若手の人材確保に悩む漁業という第1次産業での“働き方改革”に貢献することを目指してまいります。
*Microsoft、Azureは、米国Microsoft Corporationの米国及びその他の国における登録商標または商標です。
*その他文中に記載している社名・商品名は各社の商標または登録商標です。
【近畿大学】
■所在地 ：大阪府東大阪市小若江3-4-1
■学 長：細井美彦
■大学概要：14学部48学科、全国に6つのキャンパスを有し、医学から芸術まであらゆる分野を網羅する
日本有数のスケールを誇る私立総合大学。
■創 立：大正14年（1925年）
■学生数 ：33,614人（平成30年（2018年）5月現在）
【豊田通商株式会社】
■所在地 ：名古屋市中村区名駅四丁目9番8号 センチュリー豊田ビル
■代表者 ：取締役社長 貸谷伊知郎
■事業内容：各種物品の国内取引、輸出入取引、外国間取引、建設工事請負、各種保険代理業務 等
■設 立：昭和23年（1948年）7月1日
【日本マイクロソフト株式会社】
■所在地 ：東京都港区港南2-16-3 品川グランドセントラルタワー
■代表者 ：代表取締役 社長 平野拓也
■事業内容：ソフトウエ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：昭和61年（1986年）2月
