デジタル ツイン: AIとドローンによる安全診断の高度化

某建物安全検査会社は、道路、橋、トンネルなど、政府が建設したインフラの安全性や構造的完全性を定期的に監視する、韓国政府の公認検査会社です。従来、エンジニアを現場に派遣して手動で検査を実施することで安全診断を実施していました。必要に応じて道具や機材を持ち込んで検査を行いましたが、最終的には技術者の目利きが重要な判断材料となっていました。検査結果は、現場で撮影された何百枚もの写真で満たされたレポートにまとめられました。

[画像] 従来の安全診断を実施する技術者の様子

この方法は同社で長年有効でしたが、同社にはさらに大きなビジョンがありました。従来の検査方法は、時間がかかり、労働集約的で、費用がかかり、エラーが発生しやすいプロセスです。デジタル化により、他の多くの業界が革新と生産性の最前線に立ったのだから、建物安全診断業界でもDX推進を目指すために、人工知能と高度な写真撮影技術に着目し、検査業務の効率化をはかることにしました。

同社 は、現場調査の自動化と合理化を目的に、あらゆる空間を360°簡単に撮影できるデジタル ツイン ソリューションである Beamo を発見しました。事業の近代化に大きな期待を寄せていた同社は、あるプロジェクトでBeamoと POC を実施しました。それは、常に亀裂の危険にさらされていた石炭タンクでした。

発電に使用される石炭は、通常、高さ 30 ～ 50 メートルの大きな円筒形の構造物に貯蔵されます。セメントを使用して構築された他のインフラストラクチャと同様に、これらの石炭タンクは、天候、腐食、熱応力などの要因により、時間の経過とともに亀裂が発生する可能性があります。従来の方法を使用して石炭タンクを検査することは、その巨大な高さと、全体を検査するためのアクセスの悪さから、技術者にとって非常に女んで危険なことでした。
しかし、POC が機能するためには、もう 1 つのパズルのピースが必要でした。ドローンを飛ばすことです。

標準の使用に加えて Beamo はドローンを使用し、高解像度カメラを搭載して石炭タンクの上空を飛行し、構造全体の画像を撮影しました。そして、360° 画像を Beamo にアップロードし、石炭タンクのデジタル ツインが数分で作成されました。

[画像] Beamo のドローン 撮影の様子

このデジタルツインを同社のAIエンジンと連携させ、石炭タンクの安全診断テストを自動で実施しました。その結果、人手をかけずに効率的に、AIが正確に、ひび割れ・はく離・鉄筋露出などの検出が可能になりました。

［画像］AI により検出された潜在的な亀裂を含む石炭タンクのBeamo３Dビューアー

ただし、真のテストは、人間の目には見えるが、画像では検出が難しいひび割れを、AIが正確に検出できるかどうかです。そこで、石炭タンクに近い 360° 画像を撮影し、デジタル ツインを完成させるために通常よりも多くの画像を撮影しました。その結果、0.1 ～ 0.3mm という狭いひび割れでも、AI はうまく識別できました。

POC は成功しました。時間と労力を削減できただけでなく、実際の人間が危険要素を除き、タンク全体を登り欠陥を検出したのと同じような制度が得られたのです。８界建ての高層建築物を登って安全検査をする必要がなくなり、義jヒュつしゃの安全確保にも繋がりました。

今後は、ダムや道路、橋梁などの他のインフラにも、Beamoのデジタルツインを使って同様の診断ができるようにする予定です。