日立推出「最佳運転導引系統」,透過結合熟練操作員技能的實體AI,支援現場生產營運，預計年內上市

「最佳運転導引系統」示意圖

日立製作所(以下稱日立)將於年內開始銷售「最佳運転*2導引系統」(以下稱本系統),透過實體AI*1支援化學品製造工廠的現場生產營運。在化學品等製程製造業中，為實現高附加價值，批次生產*3是不可或缺的。在批次生產中，設備內部狀態會隨時變化，需要控制複雜的反應，因此生產高度依賴操作員的經驗與直覺。結果不僅導致品質與生產力出現差異，操作員還需根據儀器指示值預測內部狀態，這成為現場的一大課題。

為了解決這些課題，本系統作為HMAX Industry產品線之一，將透過實體AI在數位空間重現與分析，以少量多樣方式製造高附加價值化學品等的批次生產製程，並提出DCS*4與PLC*5的最佳控制方法。

具體而言，針對生產製程中重要的工廠反應設備*6,本系統將視覺化設備內部反應中的素材狀態，預測特定控制對素材的影響，並向操作員提出溫度、壓力、流量等操作導引。透過活用本系統，將可實現不易受操作員技術與經驗影響的營運，有助於穩定產品品質、提升整體製造製程的生產效率，同時操作員也能進行考量未來變化的預測性操作。

本系統結合了將產業領域的領域知識(Domain Knowledge)融入AI的技術，以及利用數位化資產(Digitized Assets)取得的過去營運數據進行強化學習*7的技術。這是日立透過實體AI進一步進化，以實現工廠自動化營運的第一步，也是日立至今為製造業客戶提供的DCS與PLC等OT(控制與營運技術)的延伸。

日立的CI(Connective Industries)事業體，工業解決方案事業部，正專注於結合產品豐富的安裝基礎(數位化資產)數據、領域知識與先進AI的次世代解決方案群「HMAX Industry」。日立以成為實體AI的領導廠商為目標，透過提供以此為核心的「工業解決方案」,最大化客戶的終身價值，並透過全球性的產業變革，為實現富裕社會做出貢獻。

*1 實體AI:具備認識、理解現實世界，並能自主判斷、展開實際行動能力的AI。

*2 最佳運転:針對生產中既定的目標值(KPI)與限制條件，能夠有效遵守限制條件並達成目標值的營運方式。

*3 批次生產:每次執行原料投入、製造、產品取出等製程的生產方式，適合少量多樣的生產。與連續生產相對。

*4 DCS(分散式控制系統):Distributed Control System

*5 PLC(可程式化邏輯控制器):用於透過程式控制機械與設備動作的裝置。

*6 反應設備:用於透過反應製造產品，利用原料的工廠設備。

*7 強化學習:基於大量輸入輸出數據，讓實體AI自行學習規則並進行最佳判斷的技術。

本系統的特點

本系統透過結合以下兩種模型實現*8:

1. 融合領域知識與AI的製程模型

日立開發了將研發與控制技術的領域知識融入AI的技術。這有助於視覺化過去無法預測其內部處理過程的AI,並預期能支援操作員的判斷。

在預測反應設備的內部狀態時，利用日立基於化學與化學工程專業知識的理論公式計算能量與物質的出入。對於設備老化等難以公式化的部分，則利用AI進行預測。藉此成功視覺化了基於理論公式的內部計算結果。此技術能將AI與現場知識結合，因此我們也確認了與日立過去建構的AI技術相比，能以更少數據維持高精度的預測。

此外，通常這類理論公式需要針對不同的製造製程進行檢討，模型建構耗時，但日立已建構了通用化理論公式的機制。這預期能縮短模型建構時間，有助於改善交貨前置時間。

2. 能有效提出最佳控制方法的控制模型

透過日立獨有的技術，對過去批次生產的營運數據進行強化學習，向操作員提出基於良好營運結果(如較少錯誤次數、高品質、短營運時間)的設備設定候補。

一般而言，批次生產的營運狀態會隨時間變化。因此，讓AI學習並預測當下的最佳操作，成本高且耗時。為此，日立開發了能有效學習與預測的技術。此技術利用獨有的分群技術定義狀態，並對定義狀態的時間序列變化進行強化學習，與日立過去研究的強化學習方法相比，確認了能以相對短的時間完成學習與預測。

*8 本系統相關技術已取得專利。專利狀態為本新聞稿發布時的狀態，未來可能變動，敬請見諒。

背景

化學品等製程產業正經歷快速的技術革新與全球化，為對抗來自海外的廉價產品，少量多樣生產高附加價值產品的批次生產變得不可或缺。批次生產的各製程獨立，容易發生營運條件變更、原料投入、更換作業等手動操作，需要熟練的作業技巧。由於產品品質、製造時間、生產力等會因操作員的熟練度而產生差異，因此亟需擺脫個人化作業並提升生產力。

相關網站

最佳運転導引系統

https://www.hitachi.co.jp/products/infrastructure/product_site/ope-guide/index.html

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關於日立製作所

日立以成為透過IT、OT(控制與營運技術)、產品等社會創新事業(SIB)持續以數位化革新社會基礎設施的全球領導者為目標，為實現環境、幸福、經濟成長和諧的Harmonized Society做出貢獻。除了IT、OT、產品等四大事業體，以及創造新成長事業的策略SIB事業單位之外，日立在全球範圍內開展業務，並以Lumada*9為核心，透過數據創造價值，解決客戶與社會的課題。2025年度(2026年3月期)的銷售額預計為10兆5,867億日圓，截至2026年3月底，擁有606家合併子公司，全球約有29萬名員工。詳情請參閱www.hitachi.com/ja-jp/。

*9 Lumada:日立先進的數位技術所構成的解決方案、服務、技術總稱，旨在從客戶數據中創造價值，加速數位創新。

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