株式会社日立制作所（以下简称日立）与株式会社日立高科技（以下简称日立高科技），为了支撑针对工业领域的新世代解决方案群「HMAX Industry」，开发了可搭载于制造设备、检测设备、工业机器人、物流设备、建筑及能源设施等多样工业产品的边缘AI芯片*1作为基础技术。本芯片具备高速运算与省电的特性，能在设备内即时解析影像、声音、震动等多样的现场数据。 本次使用实机数据进行评估，确认其运算时的电力效率比传统高出10倍以上*2，且能以适合在设备内使用的低功耗稳定运作。过去必须仰赖专用服务器才能运行的高端检测与监控处理，现在已有望直接在设备内部运行。这项技术已进入可实际应用于各种现场设备的阶段，特别是安装空间与耗电限制严格的制造现场。 未来，将以本边缘AI芯片作为支撑实体AI应用于现场的横向运行基础，在现场直接处理与活用设备数据，展开有助于稳定品质、提升良率及提高生产力的数字服务。在使用结合边缘AI芯片、轻量AI模型与软件的评估环境下，将配合客户的设备与生产线陆续进行导入与运用。作为融入了在工业领域积累的领域知识、以实体AI为内核的「HMAX Industry」内核技术，将扩展至整体制造业、物流、建筑及能源等多样化领域。 *1 边缘AI芯片：直接搭载于网络终端设备（边缘设备）上，用于在设备内运行AI推论的半导体芯片。 *2 将开发的边缘用轻量AI模型之电力效率与最先进GPU进行比较（GPU的电力效率基于型录数值计算）。 背景与课题 在制造现场、物流、建筑及能源等工业现场，一直有即时解析设备数据，以达到稳定品质、提升生产力及提高维护效率的需求。然而，传统的边缘AI系统在耗电量、安装空间以及处理多重传感器数据时的运算负荷往往成为瓶颈，导致难以全面推广。日立过去开发了能以低功耗即时解析影像、声音、震动等多种传感器数据的边缘AI技术*3。本次将该成果具体化为可搭载于实际工业产品并运作的边缘AI芯片，开始应用于「HMAX Industry」所锁定的现场。 *3 开发强化Lumada 3.0现场应用的边缘AI技术 - 研究开发：2025年10月14日 技术要点 1. 可直接嵌入工业产品的边缘用轻量AI模型 日立开发了以嵌入工业产品为前提的边缘用轻量AI模型。由于工厂或建筑设施使用的设备有耗电与安装空间的限制，需要庞大运算量的AI很难搭载于设备内。本次通过结合能捕捉影像微小差异的CNN*4与理解整体趋势的Transformer*5，实现了设备内置所需的轻量性，以及检测、监控等工业用途所要求的高推论精度。采用不依赖特定机种的设计，在检测测量设备与工业机械中进行测试评估的同时，持续扩展应用场景。 2. 缩减检测・监控处理时间与运算负荷的应用实例 在要求高精度的检测与监控中，拍摄多张影像与复杂的解析处理通常是瓶颈。本次作为代表案例，在半导体检测・测量领域使用实测数据进行验证，确认过去需要叠加多张影像才能进行的高精度测量处理，有望被针对单张影像的AI处理所取代。这带来了在减少拍摄次数的同时确保必要精度的前景，并确认可加速在线检测・测量*6及降低设备负荷。相同的概念也将陆续应用于零件外观检测或设备状态监控等其他领域的检测・监控设备。 图1 边缘用轻量AI模型的处理结果 3. 确认独家边缘AI芯片能在设备内省电地运行AI处理 边缘AI芯片通过配合运行的AI模型将运算电路与内存架构优化，其电力效率高于通用处理器。本次评估了配合边缘用轻量AI模型运算所设计电路的芯片，确认其运算时的电力效率比传统高出10倍以上，且能在工业设备内可使用的电力范围内稳定运作。