1分間で2,000個を検査するAIの「眼」とは。 製造ラインを進化させるエッジAIソリューション

目次

• 映像で製品の品質を支える「外観検査」とは
• 既存のカメラに、AIの判断力を追加する
• 1分間に最大2,000個を検査するAIの「眼」
• 検査データが、製造プロセスを変えていく
• まとめ

記事のポイント

• 人手不足や生産ラインの高速化が進む中、不良品を減らし、製品の品質を向上させるための「外観検査」の自動化が求められています。
• 従来のルールベースの検査では、ホコリや製品のわずかな傾きまで異常と判定し、ラインを停止してしまうことがあり、「不良品の見逃しを防ぐこと」「不要なライン停止を抑えること」の両立が課題でした。
• edgeRX VISIONは、既存のカメラ設備を活かして、エッジAIを追加することで、誤検知を抑えながら、1分間に最大2,000個の高速・高精度な外観検査を可能にします。

映像で製品の品質を支える「外観検査」とは

機械や電子部品をはじめ、食品、薬品など、さまざまな製品が工場で大量に生産されています。その表面の傷や欠け、変形、異物の混入などをチェックするのが「外観検査」です。不良品が世に出るのを防ぎ、製品の品質を守り、安定した生産を実現するために欠かせない工程です。

その一方で、大量の製品が高速で流れるラインでは、すべての製品を人間の目だけで確認することは容易ではありません。そのため、より速く、より正確に製品を見分けるための「機械の眼」が必要となっています。

多くの製造現場で導入されているのが、カメラを使った自動光学検査（AOI：Automated Optical Inspection）です。AOIでは、製品の外観をカメラで撮影し、あらかじめ設定しておいた基準（ルール）と照らし合わせ、そこから外れたものを異常として判断する仕組みです。人による目視検査と比べて、高速かつ安定した検査が可能です。

しかし、この「ルールベース方式」の検査には弱点がありました。製品のわずかなズレや小さなホコリなど、不良品でないものまで「異常」と判定してしまい、ラインが不要に停止することがあります。不良品とみなす値を厳しくすれば、見逃しを抑えられる一方、過検出が増加します。反対に異常と判定する基準を緩めれば、ラインの不要な停止を抑えられても、本来取り除くべき不良品を見逃すリスクが高まります。

外観検査では、単に不良品を見逃さないと同時に、不要なライン停止（ダウンタイム）を極力抑えることが求められます。短時間でも機械が止まれば生産効率が落ち、大きな損失につながる可能性があります。この2つの両立することが、外観検査における大きな課題となっています。

既存のカメラに、AIの判断力を追加する

こうした現場の課題を解決するために生まれたのが、TDKのグループ会社TDK SensEIが開発した​「edgeRX VISION」です。edgeRX VISIONの最大の特長は、これまで外観検査に使っていたカメラを活用しながら、AIによる画像認識機能を追加できる点です。大規模な設備の入れ替えが不要で、既存の検査環境を活かしてスムーズな導入が可能です。

製造環境は、一つひとつ異なるため、TDK SensEIでは、お客様が抱える検査上の課題に最適なAIモデルを選定、最適化して導入します。さらに、生産条件の変化に合わせてモデルの性能を継続的に改良していきます。

従来のルールベース方式の検査では、設定した値やパターンとの単純な比較を行い、異常を判定します。一方edgeRX VISIONは、正常品や不良品の画像から特徴を学習したAIモデルを使用します。製品が傾いているだけの場合や、ホコリやゴミなど製品の状態とは関係のない異常を「不良品」と判定せず、より柔軟な判定を目指します。

TDKのグループ会社であるTDK SensEIは、柔軟かつ迅速なアプローチを活かし、AI技術の進歩を継続的に取り入れることで、性能の向上と導入の迅速かを図っています。例えば、大規模言語モデル（LLM）*1を活用することで、データの収集やラベリングの作業を効率化できます。これにより、AIモデルの開発を迅速化するとともに、お客様の用途に応じた継続的な最適化が可能になります。

さらに、edgeRX VISIONは、エッジコンピューティング*2によって、製造ラインのすぐそば（エッジ）でデータを処理します。クラウドとの通信を必要とせず、検査結果をスピーディーに返せるため、素早い判断が求められる量産ラインにも適しています。

TDK SensEIにより、製造設備のデータをエッジAIで分析して、生産性を向上させるため、製造現場のDX化を推進するためのプラットフォーム「edgeRX」を展開してきました。edgeRX VISIONは、そのコンセプトをもとに映像の分析を通じて、外観検査の領域にも応答したソリューションです。

また、2026年8月には、これまでのedgeRXの機能をさらに拡張した、高性能センサモジュール「edgeRX PRO」の提供も開始しています。

edgeRX VISIONの構成

1分間に最大2,000個を検査するAIの「眼」

TDK SensEI CEO
サンディープ・パンディア

edgeRX VISIONは、1分間に最大2,000個の部品を処理できる圧倒的なスピードを備えています。製品が次々と流れてくる量産ラインでも、スピードを落とさずに外観検査を行います。

さらに、1mm×0.5mmという極小サイズの製品にも対応し、製品表面の傷や欠け、異物など、従来の検査で判定が難しかった異常の検出を可能にします。

edgeRX VISIONの開発を手掛けるTDK SensEIのCEOサンディープ・パンディアは次のように語ります。「製造業のお客様がよりスマートなオペレーションを求める中、edgeRX VISIONは、品質、効率、そしてプロセスの最適化を推進する上で大きな役割を果たします。今後は、強化された分析機能、さらなる自動化、製造環境との統合を通じて、プラットフォームの機能を拡張し、お客様が外観検査データから多くの価値を引き出せるよう支援していきます」。

検査データが、製造プロセスを変えていく

製造現場における外観検査の価値は、不良品を素早く見つけ出すだけではありません。検出した欠陥の種類や頻度、発生したタイミング、設備の稼働状況や材料との関係など、さまざまなデータを蓄積、分析することで、欠陥が発生する傾向も把握できます。

例えば、特定の材料を使ったときに不良品が発生しやすい、特定の設備が稼働したときに欠陥が増える、といった傾向が分かれば、原因の特定につなげることもできます。その結果から、工程や材料、設備の状態を見直すことで、不良の発生そのものを減らす改善も可能になります。

edgeRX VISIONは、製品の外観を見つめる「眼」として、製造工程にAIの分析力、判断力を追加するソリューションです。将来的には、異常の検出に加えて、原因の特定や発生前の予兆把握、さらにはデータに基づいて自律的に工程を改善する製造ラインの実現も期待されます。edgeRX VISIONはそんな工場の改善の第一歩となるソリューションです。製品の詳しい情報は、TDK SensEIの製品ページをご覧ください。

まとめ

大量生産と高品質の両立が求められる現代のモノづくり現場において、外観検査の精度とスピードは生産効率を左右する重要な要素です。TDKの「edgeRX VISION」は、既存の検査設備を活用し、柔軟なエッジAIによって、外観検査をより高度に進化させます。また、インテリジェントなソフトウェア、検査用ハードウェア、継続的な最適化サービスを組み合わせた総合的なAOIソリューションへの展開を目指しています。edgeRX VISIONは、製造現場が抱える長年の課題を解決し、生産性を高めるための大きなツールとなります。