栗田工業株式会社（本社：東京都中野区、社長：江尻 裕彦、以下「クリタ」）は、Fracta Leap株式会社（本社：東京都新宿区、社長：北林 康弘、以下：Fracta Leap）と共同で推進する「メタ・アクアプロジェクト(*1)」の一環で取り組む水処理プラントの設計自動化における「配置設計の自動化」が、このたび日本オペレーションズ・リサーチ学会（以下「OR学会」）の第44回「事例研究賞」を受賞しましたので、お知らせいたします。
オペレーションズ・リサーチ(*2)領域の日本最大の学会であるOR学会は、1957年設立の歴史ある学術団体であり、「事例研究賞」はオペレーションズ・リサーチを用いた優れた事例研究に贈られる賞です。今回の受賞対象となった「配置設計の自動化」は、特に難易度の高い設計プロセスの一つであり、複数の最適化手法を併用することによる解決を目指した意欲的な取り組みが高く評価されました。
クリタとFracta Leapは、「メタ・アクアプロジェクト」の一環で、数理最適化アルゴリズムを用いた水処理プラントの設計自動化に取り組んでいます。なかでも、今回の受賞対象である「配置設計」は、特に課題の多い設計プロセスです。従来、装置の配置を設計する際は、工事コストや装置特性、敷地スペースや水の流れといった物理的条件、工事タイミング、運転管理のしやすさなど、複雑で多岐にわたる条件を考慮する必要があります。また、これらの条件を満たしつつ低コストを実現しなければならないことや、設計者が煩雑かつ膨大な作業を手動で行っていることによる、設計方法の属人化やそれに起因する品質のばらつき、一部のベテラン設計者への業務の集中、複数の配置案の比較検討不足といった、さまざまな課題を抱えています。
これらの課題を解決するために、「配置設計の自動化」は、複数の最適化アルゴリズムを併用して装置の配置設計案を自動算出することで、配置設計業務量の大幅な削減を実現するアプリケーションとして開発されました。
この「配置設計アプリケーション」は、β版を2022年にリリース(*3)しており、また、2023年には「装置構成アプリケーション」と「工事計画アプリケーション」のβ版をリリース(*4)し、それぞれ運用を開始しています。これらの設計自動化ソリューションを運用することにより、設計業務量をおよそ6割削減、また設計期間は4割の短縮が見込めます。
上記「配置設計の自動化」の詳細については、以下のURLを参照ください。
日本オペレーションズ・リサーチ学会機関誌 vol. 68 (8), pp.415-420, 2023
https://orsj.org/wp-content/corsj/or68-8/or68_8_415.pdf
クリタとFracta Leapは、今後も「メタ・アクアプロジェクト」を通じ、設計期間の短縮や設計者の省力化に加え、水処理プラントのライフサイクルコストの最適化、環境負荷低減を含めたライフタイムバリューの向上など、デジタルソリューションによる社会課題の解決を目指した取り組みを推進してまいります。
以 上
注）*1持続可能な水処理インフラの実現に向けて、デジタル技術による産業変革を目指すクリタとFracta Leapの共同プロジェクト。AI・IoT技術などを用いて、水処理プラントの設計・生産及び運転管理のスマート化（効率化・高度化）を推進。
*2さまざまな問題、特に意思決定に関わる問題の解決を科学的なアプローチで支援する技法。現実世界の問題を数学的にモデリングして解き、そこで得られた最適解（または有効な解）をもとに、合理的な意思決定を目指すのが特徴。
*32022年11月15日付当社ニュースリリース「水処理プラントの自動設計アプリケーションのβ版開発完了および運用開始」（https://news.kurita-water.com/press221115）参照。
*42023年3月15日付当社ニュースリリース「水処理プラントの「設計自動化ソリューション」のβ版ラインナップを拡充」（https://news.kurita-water.com/press230315）参照。
＜参考：本件に関するFracta Leap発表資料＞
水処理プラントの設計自動化が、日本オペレーションズ・リサーチ学会 第44回「事例研究賞」を受賞
https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000018.000075296.html
＜参考URL＞
Fracta Leap株式会社 https://fracta-leap.com/
公益社団法人日本オペレーションズ・リサーチ学会 https://orsj.org/