人とロボットがともに働く時代のために

2019/04/30

人とロボットがともに働く時代のために流通現場の自動化を目指し、模擬コンビニで実証実験

サイバーフィジカルシステム研究棟に設置された、コンビニの模擬店舗。ここではＡIやロボットを導入した時の、マテリアルハンドリング技術や、人と機械の協働のあり方について検証 を進めていく。

マテリアルハンドリング技術の開発と人・機械の協働のあり方を検証

　AIが実社会の情報を正確に扱えるようになれば、AIによってロボットを制御することが可能となり、企業や社会の中でロボットが活躍できる場面は飛躍的に増えると予想されている。その有力候補としてロボットの導入が期待されているのが、物流の現場だ。

　現在、流通事業者の倉庫などでは、注文を受けると人間が商品をピックアップし、梱包して発送している。しかし、物流の現場では人手不足が大きな問題となっており、将来労働人口の減少が急速に進むと予想される中、物流の現場にAIを搭載したロボットを投入することは、人手不足の有効な解決策の一つであり、これまでもマテリアルハンドリング（通称マテハン。生産拠点や物流拠点内で物を移動したり扱ったりすること）にロボットを導入する研究は進められてきた。

　「少し前までは、ロボットに物体認識をさせること自体に課題があったのですが、現在は画像認識技術が高度化し、多品種の画像認識に対応できるようになってきています。また、物をどのような角度で、どのような力加減で掴むかといったピックアップの技術開発についても、さまざまな種類の物に対応できるようになりました」

　ロボット制御技術の研究を手がける人工知能研究センターオートメーション研究チームの堂前幸康は近年の要素技術の進展をそう説明し、マテハン技術が高度化した今、次の研究フェーズに進む機が熟しつつあると熱を込める。

　そこで産総研はサイバーフィジカルシステム研究棟に、物流現場のマテハンに必要な要素技術の研究開発および実証実験を行うための模擬コンビニ店を設置した。

　「コンビニは扱う商品アイテム数が多く、１店舗500アイテムにもなります。また、品出し、陳列のほか、清掃や調理まで多様な業務が集約されていて、要素技術の実証実験の場として適しているだけでなく、同じ空間内で人と機械がそれぞれ異なる仕事をすることにより、全体で労働の効率を上げるという、新しい人と機械の協働のあり方も検証していけると考えたのです」堂前はコンビニを実証実験の現場として選んだ理由をそう説明する。

　技術の実用化までの過程において、模擬施設が果たす役割について、研究の取りまとめ役を担う谷川民生は次のように語る。

　「研究室でも物を掴む、並べるといった一つ一つの動きの実験はできますが、実際の空間で稼働させてみなければ、本当に社会で使える技術になっているかどうかはわかりません。しかし、営業中の店舗での長期間の実験は簡単にはできません。まずはこの模擬スペースで、ロボットにできることを確認し、最終的にはリアルの店舗で検証して実用化につなげていきます」

技術を開発し、使う仕組みも考える

　実際にここではまず、ロボットが物を掴めるようになった段階から、掴んだ物をどう棚に置き、どう整列させるかなど、スムーズに次の動作につなげていくための研究開発を進めていく。ロボットによるマテハンが高度化すれば、コンビニをはじめとする小売業の自動化を担うシステムづくりにもつながる可能性がでてくる。なぜならロボットが作業するということは、それだけで各種のデータが取れ、データ管理が自動化されるからだ。例えば、消費期限や在庫数などが自動的に把握されると、データ管理の手間を大幅に減らすことができる。

　「マテハンの領域ではまだ人間に比べてロボットの動きは遅いですが、当面の間、データ管理はロボットが行い、スピードが必要な仕事は人間が行うなど、それぞれの得意分野によって担当業務を分けることで、全体の業務の省力化を図ることができるでしょう」（堂前）

　そのような効率化が期待できる一方、社会実装に向けての課題は少なくない。例えば、現在AIが商品を認識するためには、パッケージの色や形状など、その商品に関するデータが用意されていなければならない。今はそのデータを研究者たちがつくっているが、将来的にロボットが現場で使われるようになったとき、誰がそのデータをつくるのだろう。メーカーなのか、それともコンビニ側の仕事になるのだろうか。

　「私たちの仕事は技術が完成したら終わりではありません。新しい技術を社会で使ってもらうためには、それを使い続けられる仕組み自体もつくり、社会全体で共有していく必要があります。このような模擬環境があれば、その技術を使うための仕組みづくりのステップにも進みやすくなるでしょう。店舗運営に必要な機器類・商品のメーカー、ユーザーであるコンビニチェーンだけでなく、ぜひ多くの企業にご参加いただき、お互いに意見を出し合って、考えていきたいと思います」（谷川）

　「仕組みづくりとともに、個々の要素技術も実用化に向けて実証していきます。技術シーズを持つ大学も、それをビジネスにつなげたい企業も、ぜひお気軽にご相談ください」（堂前）

　ここで開発した技術や得られた知見は、流通だけでなく、製造や介護など、さまざまな現場にも活用できる可能性がある。

　また、安全性の問題など乗り越えるべきハードルはたくさんあるが、これらのデータを学習したロボットがゆくゆくは家庭の中でも使われる、そんな未来がくるかもしれない。

人工知能研究センター
副研究センター長

谷川 民生

Tanikawa Tamio

人工知能研究センター
オートメーション研究チーム
研究チーム長

堂前 幸康

Domae Yukiyasu