ホーム ケーススタディ Hera Spa AI が埋め立て廃棄物の削減にどのように役立つか
Hera は循環経済に AI ベースの自動化をもたらします
リサイクル工場でペットボトルをシャベルで押してリサイクルする作業員

AI は世界で最も深刻な課題にどのように対処できるのでしょうか?

それは簡単ではありません。現実世界の複雑な問題に対処しているとき、スイッチを入れるだけで AI に答えを与えることはできません。骨の折れる作業に加えて、実験する意欲と変化に対する真のオープンさが必要です。

イタリアの大手複合公益企業である Hera SpA は、これらの長所を活用して、AI がより多くの再使用可能な資材を活かして、環境をより良い成果に導くことで埋め立て廃棄物を最小限に抑えるのにどのように貢献できるかを模索しています。

Hera社は、デジタル・トランスフォーメーションのためのフレームワークである IBM Garage™を活用して、AI ソリューションの設計、構築、拡張を支援しました。そして Hera社は、 IBM Consulting と協力し、IBM Cloud Paks を適用してアプリケーション インフラを近代化し、イノベーションへの開放性を高めました。

巨大なキャパシティー

 

Hera は 89 の工場で 630 万トンもの大量の廃棄物を毎年処理

膨大な手作業

 

現在、リサイクルプロセスでは、再利用可能な材料を手作業で特定するために 1,400 人が必要とされています。

Hera は絶対的な信念をもって、循環型経済を採用しています。 アンドレア・ボネッティ アーキテクチャー担当マネージャー Hera Spa
環境管理にイノベーションを

電力、水循環管理、暖房サービスのプロバイダーとして、またイタリア最大の廃棄物管理およびリサイクル会社として、Hera は廃棄物を削減し、環境へのダメージを最小限に抑えるための戦いの最前線に立っています。同社はイノベーターとして定評があり、環境管理に前向きな精神を備えています。

Hera の IT アーキテクチャ担当マネージャーである Andrea Bonetti 氏は「Hera は絶対的な確信をもって循環経済を採用しました」と説明しています。従来のリサイクル慣行が再利用サイクルの 1 つのアークであるなら、Hera はそのサイクルを完成させるのに役立つ統合ソリューションを提供します。たとえばプラスチックの場合、廃棄物を回収するだけでなく、それ自体がリサイクル可能な高品質の新製品の生産に組み込まれます。「現在、私たちのテリトリーでは、ほとんどの廃棄物が回収されています」と Bonetti 氏は言います。「最終的に燃やされるのはほんの一部ですが、これは廃棄物発電工場で燃やされ、新しいエネルギーが生み出されるのです。」

もちろん、回収プロセスの成否は、大量のゴミから再使用可能な資材を迅速に見つけて分離できるかどうかにかかっています。このプロセスで、Bonetti 氏と彼の同僚で、Hera の IT イノベーション責任者である Alessandro Collina 氏は、AI を活用した自動化によってどのように効率が向上し、より多くの資材を新たな用途に活用できるかを探ることにしました。

課題は 2 つあります。廃棄物分別における AI の可能性を評価することもその一部です。もう 1 つは、この種のイノベーションを組み込んで、研究室から企業の規模へと拡張できる柔軟性を備えていることです。

 

ゴミ箱から宝物を見つける

現在、Hera の担当者は廃棄物を手作業で分析しています。工場の入り口でトラックが荷を降ろし、ゴミがコンベアに向かって押し出される間、監視員はプラスチック、ガラス、アルミニウム、有機材料などの回収可能な材料を監視し、下流での分別を指示するのを手伝います。それ自体が面倒な仕事です。89 の工場に 1,400 人の監視員がいるという大規模な状況を考えてみましょう。毎年630万トンもの廃棄物が処理されています。言い換えれば、もっと効率的にできる可能性があるということです。

そのビジョンは、入ってくるゴミのビデオを撮影し、AI に回収と再使用の対象となるアイテムや資材の特徴を認識させることです。「これは、循環経済の焦点である回収および処分活動のコストに決定的な影響を与える可能性があります」と Bonetti 氏は説明します。

このビジョンを実現するために、「概念実証を超えて、実用的な方法論と効果的なツールの両方でプロジェクトを推進できるパートナーが必要でした。私たちは、これらすべてを IBM Garage で見つけることができると考えました」と Bonetti 氏は説明します。

ユーザー中心で協調的な IBM Garage チームにとって、ソリューションの最初のステップは、作業環境を直接体験することを含むデザイン思考ワークショップでした。Bonetti 氏は「ガレージのスタッフは "手を汚す "必要がありました。私たちは経験から、機械学習のスペシャリストを、実験室よりもはるかに複雑な現実に没頭させることを学びました」と振り返ります。そこで、Garage チームが工場を見に来ました。定義上、廃棄物は変形して密集しており、照明条件はさまざまです。Facebook の写真に写っている子猫を認識するようなものではありません。

実際、Hera チームと IBM Garage チームは、工場がビデオを撮影するのに適した場所ではないことをすぐに認識しました。あまりにも短い時間に、あまりにも多くの資材が過ぎていきました。代わりに、彼らは上流のより良い見晴らしの良い場所を特定しました。

ゴミ収集車にカメラを取り付けることで、ゴミ箱から落ちてくる少量のゴミを撮影できるようになりました。「それでも、非常に速いスピードで画像が流れていきますが、これらの画像を研究することで、工場内ではなく収集プロセス中の廃棄物の定性的評価に関する重要なパターンを特定することができ、これにより改造プロセスの時間とコストを改善できる可能性があります」と Bonetti 氏は言います。

さらに、Hera チームは、廃棄物の品質データと収集場所を関連付けて、人々が廃棄物をより適切に区別できるように対象を絞った情報キャンペーンを開発するのに役立てたいと考えています。

アジャイルな IBM Garage 方法論に従って、Hera と IBM Garage チームは 8 週間で、 IBM Watson StudioIBM Watson Machine Learning テクノロジーを組み込み、主要な廃棄物パターンを認識する機械学習モデルを含む、ユースケースに特化したツールを生成する最小実行可能製品(MVP)を共同作成し、リリースしました。Collina 氏は、「IBM ツールのおかげで、以前は紙に書くだけだった考えを、はるかに高速かつ機敏なプロセスで実現できるようになりました。」と述べています。

Collina 氏はさらにこう続けます。「現在、最も緊急の課題は、これをどのように産業化できるかを理解することです。たとえば、1 台のトラックで、照明や天候のあらゆる変化を想定してプロトタイプを 1 年間作成し、年間を通じて適切な洞察を得るにはどうすればよいでしょうか。」

アプリのモダナイゼーション: IT の循環型経済

一方、Hera は、アプリケーション インフラストラクチャが廃棄物分別 AI に対応できるようにするために、循環経済の概念を社内 IT にも適用しました。数年前、Hera は IBM と協力して「Beam」と呼ばれるカスタム アプリケーションを開発しました。このアプリケーションは、ガス スマート メーターからほぼリアルタイムのデータを収集することで Hera のガス ビジネスをサポートします。Bonetti 氏、Collina 氏とそのチームは、Beam の機能を環境サービスや廃棄物収集といった他の事業分野にも再利用できる可能性を見いだし、トラック搭載カメラのビデオ映像など、より多くの機器から他の種類の情報を引き出すことに成功しました。

ただし、最初にアプリをモダナイズする必要がありました。「Beam は依然として当初のタスクを非常にうまく実行しました」と Bonetti 氏は言います。「しかし、基礎となるモノリシック アーキテクチャがアプリケーションの成長と進化を制約していたのです。」

IBM Cloud Paksを使用することで、Hera社はモノリスの制約から解放され、マルチユーティリティ ビジネス全体のユースケースをサポートするために再利用できる柔軟でオープンなソリューションであるBeam IoTを作成しました。

「当社のシステム進化戦略は 3 つのガイドラインに基づいています」と Bonetti 氏は言います。クラウドネイティブ開発、統合アーキテクチャ、そして価値を生み出すためのますます洗練されたデータの使用。これら 3 つのガイドラインは、Hera が Beam を Beam IoT に変えるために使用した IBM ソリューションに完全に対応しています。

  • IBM WebSphere Liberty と IBM Transformation Advisor ソリューション(現在は IBM WebSphere Hybrid Editionで利用可能)は、Hera がモノリシックなアプリケーションを、継続的な適応を容易にし、クラウドネイティブな開発をサポートする柔軟なマイクロサービス・アーキテクチャに変換するのに役立ちました。
  • IBM Cloud Pak for Integration は、自動化された API ベースの統合のための新しい統合ツールを導入し、スマート メーターのユースケースを超えて Beam の機能を拡張しました。
  • IBM Cloud Pak for Data は、MVP に組み込まれているのと同じ IBM Watson 機能を提供し、Hera が AI を適用して廃棄データの整理と分析を自動化し、分類と回復に関する情報を生成するのに役立ちます。
  • すべてのIBM Cloud Paksに含まれる Red Hat OpenShift コンテナ プラットフォームは、パートナーがホストするプライベート クラウドで、Hera社がBeam IoTを完全にコンテナ化されたアーキテクチャで実行するのに役立ちます。
循環型経済の新たな勢い

Hera が IBM Garage、IBM Cloud Paks、およびWebSphereソリューションを使用して行っている作業は、有限のプロジェクトではありません。サイクルの一部なのです。

Bonetti氏、Collina 氏、そして同僚たちは、IBM Garage チームと協力して、回収可能な廃棄物を見つけるためにAIをトレーニングする方法や、そうしたイノベーションを日常的な環境にスケールアップする方法を学んでいます。

Hera が Beam IoT にもたらしたモダナイゼーションと柔軟性により、クリティカルなシステムの信頼性と回復力が向上し、継続的な適応と拡張が可能になります。

そして最も重要なことは、このような取り組みが廃棄物を他の用途に再利用する際のコスト効率を劇的に改善する可能性があるため、産業界に影響を与え、循環型経済の機運を高め、世界が緑の一部を取り戻すことを可能にする可能性があることです。

IBMコンサルティングを始めましょう

Gruppo Hera のロゴ
Hera SpA について

Hera(リンクは ibm.com の外)は、イタリアの大手マルチユーティリティ企業で、エネルギー配給、エネルギー販売、水循環管理、加熱、廃棄物・リサイクルサービスを提供しています。エミリア ロマーニャ州、ヴェネト州、フリウリ州で事業を展開し、8,000人以上の従業員を抱え、年間売上高は60億ユーロを超えます

次のステップ

この記事で紹介されているIBMソリューションの詳細については、IBMの担当者またはIBM ビジネス・パートナーにお問い合わせください。

他の事例を見る IBMへのお問い合わせ Energinet社

北欧のエネルギーハブが、IBM Garage と Cloud Pak for Data を活用してグリーン エネルギーの未来を設計

ブログを読む
Decision Makers Ltd.

淡水のための新鮮な洞察

お客様事例はこちら
ヘルシンキ地方交通局

ヘルシンキを動かし続ける

お客様事例はこちら
法務

© Copyright IBM Corporation 2022. IBM Corporation、IBM Cloud、New Orchard Road、Armonk、NY 10504

2022年3月、米国で作成。

IBM、IBM LOGO、ibm.com、IBM Cloud Paks、IBM Garage、IBM Watson、およびWebSphere は、世界の多くの管轄区域で登録されている International Business Machines Corporation の商標です。その他の製品名およびサービス名は、IBM または他社の商標である可能性があります。IBM の商標の最新リストは、Web サイト ibm.com/trademarkで入手できます。

Red HatおよびOpenShiftは、米国およびその他の国におけるRed Hat社またはその関連会社の登録商標です。

本書は最初の発行日時点における最新情報を記載しており、IBMにより予告なしに変更される場合があります。IBMが事業を展開している国であっても、特定の製品を利用できない場合があります。

記載されている性能データとお客様事例は、例として示す目的でのみ提供されています。実際の結果は特定の構成や稼働条件によって異なります。本資料の情報は「現状のまま」で提供されるものとし、明示または暗示を問わず、商品性、特定目的への適合性、および非侵害の保証または条件を含むいかなる保証もしないものとします。IBM製品は、IBM所定の契約書の条項に基づき保証されます。