ドラム自動充填設備のアイディアをChatGPT/DALL-E3に貰ってみた
ケムファクと申します。
普段はプラントの技術者向けのブログを書いています。
生成AIのおかげで安価にアイディアの相談が出来るようになったため、ChatGPTの画像生成機能DALL-E3を使ってアイディア出ししてみました。
題材はドラム缶の自動充填設備です！
【お知らせ】
本記事は「製造業DX」アドベントカレンダー企画に合わせて書きました。
もしご興味があればぜひ参加ください！
背景
タンクで製造した製品を充填機でドラム缶などに充填して出荷します。
製品によって容器は異なり、一斗缶やペール缶、ボトル、1L缶、IBCコンテナなど種類や形状も様々です。出荷時はパレットに載せます。
数量の多い製品はタンクに貯蔵し、直接タンクローリーで引き取ってもらいます。
考慮すべき事項
自動充填設備はそれほど単純でもなく、製品や設備、建物に合わせて機構や前後工程をアレンジします。例えば以下のような事項を考えなければなりません。
充填速度、充填精度
液だれ防止、不良品検知
容器のストック、搬送、蓋閉め、資材補充
製品の切り替え、洗浄
設置スペース、予算
私は生産技術の仕事をしており、この検討に苦労することが多々あります。
せっかくなのでChatGPTさんに相談してみます。
ChatGPT/DALL-Eに相談
DALL-Eで生成した画像から活用できそうなアイディアを考えてみます。
基本的に2枚ずつ画像が生成されます。
まずは雑に依頼
（指示）
ドラム缶の自動充填設備の画像を生成してください。
（回答）
了解しました。ドラム缶の自動充填設備の画像を生成します。これは、工業用の大きな施設で、ドラム缶がコンベヤーベルトに乗せられ、自動で液体や粉末などが充填される様子を描きます。設備には複数のノズルや制御パネルがあり、充填プロセスが行われていることがわかるようにします。また、背景には他の工業用機器やパイプラインが見える設定にします。このシーンをリアルなスタイルで描きますね。
雑な質問でも基本事項を抑えて実際にあるドラム充填機らしい画像になりました。
スペースの有効活用を考えると、充填機の上部に架台を組んで、空ドラムをストックしておく考え方は理にかなっています。メザニンラックが近い考え方だと思います。
ただ空でもドラム缶は20～30kgあるので、数を増やすと丈夫に組まなければなりません。
斬新なアイディアを貰う
（指示）
自動充填設備は各工程が直列にコンベアでつながったフローが一般的です。その工程は以下の通りです。
・ドラム缶のストック
・ドラム缶の蓋の開栓
・ドラム缶への液体充填
・ドラム缶の蓋の閉栓
・ドラム缶のパレットへの積載
私が先ほど挙げた概念にとらわれず、斬新な充填設備を考えてください。
（回答）
斬新なドラム缶充填設備のコンセプトを考えるとき、未来的な技術や新しいアプローチを取り入れることが重要です。
こちらの画像では、未来的で革新的なドラム缶充填設備のコンセプトが描かれています。高度な技術を備えた施設で、自動認識システム、モジュラー設計、エコフレンドリーなプロセス、ロボットアームによる自動化などの特徴が表現されています。ハイテクでスタイリッシュなデザインが特徴的です。
円形に配置するのは設備では珍しいですね。直列配置されたコンベアだと前後のタクトタイムを意識しなければならないため、好きなところから引き取れるという考え方は参考にしたいです。
例えば自動搬送車（AGV, AMR）でパレットと空ドラムを載せて、充填機に充填してもらいに行く形式も面白いですね。コンベアなど付帯設備が不要なため柔軟なレイアウトやスペースの有効活用が期待できます。
更にもう1枚作ってくれましたので確認します。
今度はロボットが充填している画像です。基本的に自動充填機はシリンダーで充填ノズルを昇降して、ドラム缶の中にノズルを差し込んで充填します。
そのため位置決めが重要で、ドラム缶を回転させて口金の位置を固定したり、コンベアで搬送したりすることが一般的です。
ロボットを使って充填する方法をもう少し深掘りしてみます。
ロボットでの充填を深掘り
（指示）
充填ノズルをロボットが持って充填させる手法にピックアップした画像を作ってください。フレキシブルメタルホースが繋がれた充填バルブをロボットが掴むようなイメージにしてください。ロボットと一体にしてはいけません。
（回答）
こちらの画像では、ロボットアームがフレキシブルメタルホースに接続された充填バルブを持ってドラム缶に充填する様子が描かれています。ロボットアームは精巧な充填バルブを備えており、メタルホースの柔軟性を活かしてドラム缶の正確かつ制御された充填を可能にしています。この設定は、充填プロセスの柔軟性と効率性を提供します。
イメージを固めるために4枚生成してもらいました。自動搬送車で搬送されてきたドラム缶にロボットがノズルを差し込んで充填する、この形式は柔軟性があって面白いですね。
またロボットを使う利点は開栓や閉栓、ラベル張り、検査なども1台で行える点です。結果的に導入費用も維持費用も安くなる可能性は大いにあります。
まとめ
生成AIの画像あるあるですが、モノがめり込んだり合体していたりと現実的ではない画像が出来上がったりします。
この現実離れした画像が思わぬアイディアに繋がる印象です。
また文章でやり取りするだけでなく画像として見ることで、想像しやすく具体的な案が出やすくなります。
今回実施した内容は、「文章考えたりする以外に生成AIをどう使うのか？」という疑問に対する回答の1つになると思われます。固定観念にとらわれず自由にディベート・アイディア出しが出来る生成AIを使わない手はありません。
特に開発・設計職の方は是非使ってみてください！
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ブログ「ケムファク」
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