일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2020.12.22

AI가 운전자를 모방
플랜트의 복잡한 공정의 자동화에 기대

NTT커뮤니케이션즈(도쿄, 이하 NTT Com)는 요코가와솔루션서비스(도쿄)와 공동으로, 화학플랜트의 자동제어가 어려운 공정에 대해 운전자의 오퍼레이션을 학습∙모방하는 인공지능(AI)을 개발했다. 운전자의 오퍼레이션과 AI의 오퍼레이션을 실증실험을 통해 비교한 결과, 높은 정밀도로 양자가 일치하는 것을 확인했다고 한다. 앞으로는 이 AI를 통한 화학플랜트의 운전지원과 자동화, 그에 따르는 운전자의 노동력 절감, 생산 안정화 등을 기대할 수 있다.

새롭게 개발한 AI는 과거의 오퍼레이션에서 취득한 온도나 압력 등의 데이터와, 그것을 제어하는 운전자의 조작 이력을 교사 데이터로 하는 모방학습을 이용해 개발했다. 이 모방학습은 과거 데이터만 있다면 복잡하게 상태가 변화하는 플랜트에도 적용할 수 있다고 한다. 시스템에 의한 자동제어가 어려워, 기존에는 운전자의 오퍼레이션이 필수였던 공정의 운전지원이 가능해진다.

많은 화학플랜트는 온도나 압력이 복잡하게 변화하기 때문에 자동제어를 적용하기 어렵기 때문에 운전자를 통한 오퍼레이션이 필수인 공정이 존재한다. 한편으로 운전자 확보가 어려워 기능계승이 충분히 이루어지지 않거나, 고도의 기술이 필요하기 때문에 오퍼레이션 품질에 차이가 발생하는 등의 과제도 있다. 새롭게 개발한 AI는 이러한 과제를 해결하고, 소수의 운전자로 안정적인 플랜트 운영이 가능하도록 하는 것이다.

이 AI 개발에는 NTT그룹의 AI 관련 기술 ‘코레보(corevo)’의 하나인 NTT Com의 AI 개발 툴 ‘Node-AI’를 이용했다. Node-AI는 코드를 쓰지 않고 웹 상에서 전처리부터 학습, 테스트, 가시화까지 실시할 수 있는 툴이다. 개발기간을 단축할 수 있고 프로그래밍에 의한 버그 혼입 위험도 억제할 수 있다. 이 AI 개발에서는 주시해야 할 데이터 항목의 확인 등에 요코가와솔루션서비스가 보유한 플랜트 운전 관련 전문 지식을 실장했다.

실증실험에서는 자동제어가 어려운 공정에서 과거에 운전자가 실시한 오퍼레이션을 통해 얻은 각종 데이터를 이 AI에 적용, 운전자와 AI 오퍼레이션의 차이를 조사했다. 그 결과, 양자는 2개의 시계열 데이터 사이의 상관을 나타내는 지표인 CORR가 0.95로, 강한 상관이 있었다.

양사는 앞으로 실증실험에서 얻은 성과의 기술 검증을 추진한다. 그 결과를 바탕으로 NTT Com은, 이 AI를 통해 운전자에 대한 어드바이스 기능을 갖춘 운전지원서비스를 제품화하고 21년 중에 제공을 시작할 계획이다. 또한 앞으로는 이 AI를 활용해 플랜트 운전의 자동화를 실현하는 서비스 제공도 검토해 나간다.

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