シャープ、東北大学と量子アニーリング技術応用した多台数同時制御の研究共同を開始

シャープは19日、東北大学と共同で、量子コンピューティング技術の一種である量子アニーリングを応用した自動搬送ロボットの多台数同時制御に関する研究を開始したと発表した。

物流倉庫における千台規模の自動搬送ロボットの最適経路を、瞬時に計算可能な高速計算機の開発に取り組む。

同社は、自社および他社向けの生産設備の開発で培った技術をベースに、自動搬送ロボットの開発を20年以上前から手掛けており、独自の集中制御システム「AOS(AGV Operating System)」により、現時点において最大500台までの自動搬送ロボットの同時制御を実現している。

東北大学は、量子アニーリングをはじめとする量子コンピューティング分野における有数の研究・教育機関であり、さまざまな社会課題解決に向けた実装化への取り組みを強力に推進している。

今回ターゲットとする物流業界では、ECの拡大などを背景にした取り扱い量や品種の増加に加え、「2024年問題」により、人手不足の深刻化が見込まれており、さらなる多台数の自動搬送ロボットを活用した省人化・効率化へのニーズが急速に高まっている。今般、両者の強みを融合することで、物流倉庫における劇的な生産性向上に貢献する技術の共同開発を行うことで合意した。

量子アニーリングは、膨大な組み合わせパターンから最適解を高速で導き出すのに適した計算技術。本研究・開発では、量子アニーリングの計算方法を汎用コンピュータ上で疑似的に再現する「シミュレーテッド量子アニーリング(SQA)」技術を応用する。

一般的に、自動搬送ロボットが一台増えると、最適経路の計算量は指数関数的に増大することから、千台規模を一元管理するための計算には数日を要してしまうため、実用化が困難だった。今回、開発を目指す高速計算機は、汎用コンピュータによる通常の処理と比べて数百から数千倍の速度での計算が可能になり、千台規模の自動搬送ロボットの最適経路も瞬時に計算することができる。取り扱う商品が多量・多品種化し、倉庫内のロボットオペレーションが複雑化する中、大規模倉庫における自動搬送ロボットの多台数同時制御を実現する。さらにはピッキングの順序や商品配置、倉庫全体のレイアウト設計などにも応用することで、倉庫運営効率の大幅な向上に貢献するという。

2024年度中に試作機を用いた実証実験を行い、2025年度中の実用化を目指す。

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