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ソリューション · 建設・鉱業

重機とコンベヤーを適正なペースで

油圧ショベル、ホイールローダー、ダンプの稼働率、作業サイクル、待機時間、コンベヤーの積載量。

重機の生産性

油圧ショベル、ホイールローダー、トラクター、ダンプごとの稼働・移動・待機時間を測定

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AI が建設現場、鉱山、港湾で重機(油圧ショベル、バックホー、ホイールローダー、ブルドーザー、ローラー、クレーン、トラック)を見つけ、1秒ごとにそれぞれが作業中(アーム、ブーム、バケットが動いている、または積荷を持って往復している)、移動中(作業せずに移動)、待機中のいずれかを判定します。機械に何も取り付けることなく、各機械の実際の稼働率、待機時間、作業サイクル数、換算アワーメーターがわかります。

仕組み

  1. 1オープンボキャブラリ検出(YOLO-World):専用の学習なしに、テキストの記述から機械を見つけます。各機械の種類は切り出した画像に対する CLIP 分類器で確認し、最初の数秒間の投票で決定します。
  2. 2カメラの動き(ドローン、揺れるポール、ズーム)は背景から推定して差し引き、機械自体の動きだけを分析します。残った揺れから適応的なノイズしきい値を設定します。
  3. 3各機械の動きを、並進(機械全体の移動)と関節動作(アーム、ブーム、バケット、上部旋回体が車体と異なる動きをする)に分けます。
  4. 4作業中 = 持続的な関節動作、または往復の動き(ホイールローダー、ローラー、ブルドーザー)。積み込み中や荷下ろし中の停止したトラックも作業中とみなします。移動中 = 関節動作なしの移動。待機中 = エンジンがかかっていても有意な動きがない状態。
  5. 53秒の時間窓、ヒステリシス、各状態の最低継続時間1.5秒により、カメラの揺れや粉じんが「作業中」と判定されるのを防ぎます。人を検出してその動きを差し引きます。サイクル間の最大5秒の休止(バケットの積み込みや排出)は作業中として数えます。
  6. 6サイクル:油圧ショベルとバックホーは掘削と排土の間のアームの往復1回を1サイクル、ホイールローダーは前後の往復1回を1サイクルとして数えます。
  7. 7アラート:設定時間を超えて待機している機械、目標を下回るフリート稼働率。
YOLO-World(オープンボキャブラリ検出)CLIP(種類の確認)カメラ補正付き密オプティカルフローIoU トラッキングサイクル分析

導入効果

  • 車載テレマティクスなしで機械ごとの実際の稼働率がわかり、メーカーや年式を問わず使えます。
  • 積み込み待ちのトラック、エンジンをかけたまま待機している機械、作業のボトルネックを特定します。
  • 予防保全、レンタルの計測、シフトごとの生産性のための換算アワーメーターとサイクル数。
10〜20%
フリート稼働率の向上
-15%
アイドリングでの軽油消費
100%
の時間を計測

現場を見渡せる固定カメラ(ポールまたは監視カメラ)が理想的な構成です。ドローン映像も動き補正により使えますが、精度は下がります。検出は専用の学習なしで動作します。固定されたフリートと画角では、お客様の画像でファインチューニングすることで、機械の種類とサイクルの精度が向上します。

コンベヤーの積載量(鉱業)

ベルトの積載割合を測定し、空運転、過積載、偏荷重を検知します

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ベルトコンベヤの上に設置したカメラが、フレームごとにベルト幅のどれだけが穀物(大豆、トウモロコシ、小麦、コーヒー)、ミール、鉱石、砕石、砂で覆われているかを測定します。積載率をリアルタイムおよび時系列で表示し、空運転(生産を伴わないエネルギー消費と摩耗)、こぼれのおそれがある過積載、蛇行やこぼれの原因となる片寄り積載を検出します。さらに積載率と速度を組み合わせた流量指数で、供給量のバランス調整を支援します。

仕組み

  1. 1ユーザーがベルト区間の4隅を指定すると、画像が補正(遠近の除去)され、ベルト幅方向の走査線に分割されます。
  2. 2テキスト指示によるセグメンテーション(CLIPSeg)で、学習なしに搬送物と空のベルトを区別します。そのフレーム自体に合わせた色・テクスチャモデルが積載の境界を精緻化します。
  3. 3各走査線でベルト幅に対する被覆率を測定し、その平均を積載率とします。積載の重心から片寄りを判定します。
  4. 4見かけの速度は流れ方向の位相相関で測定し、隣接する構造物の動きを差し引きます(カメラの揺れを補正)。
  5. 5設定可能な積載帯(空、低、最適、過積載)に応じて、空ベルト、過積載・こぼれ、片寄り積載を写真付きでアラート通知します。
CLIPSeg(テキスト指示によるセグメンテーション、学習不要)CIELab 色・テクスチャモデルホモグラフィによる補正位相相関(速度)

導入効果

  • 空運転の時間をなくし、エネルギー、ベルト、ローラーの摩耗を直接削減します。
  • 製品ロス、清掃、停止の原因となる過積載とこぼれを防ぎます。
  • ベルトが蛇行する前に片寄り積載を検知します。
  • 供給量を常に可視化し、ホッパー、乾燥機、破砕機のバランスを調整できます。
10〜25%
コンベヤの省エネ
-30%
こぼれ・蛇行による停止
+5〜15%
ラインの生産性

積載率は、ベルト幅のうち搬送物に覆われている割合です(体積・重量ではありません)。速度と流量は通常観測される速度に対する相対指数です。トン毎時で表すには、ベルトスケールまたはベルトの定格能力で指数を校正します。ベルト区間を安定して撮影でき、搬送物とベルトの間に視覚的なコントラストがあることが前提です。粉じんが多い、照明が非常に暗い、カメラが動くといった条件では精度が下がります。効果の数値は市場での参考値です。

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