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ミネベアミツミが最適なパートナーと出会う!高度な数学的知見を要する制御システム開発

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ミネベアミツミ株式会社×株式会社pluszeroの扉絵

どの会社でも使う一般的なシステムではなく、自社製品や自社サービスに特化したシステムを開発するとなると、発注先探しのハードルは高まるだろう。しかも、そのアルゴリズムの設計に高度な知見が必要だとなればなおさらだ。

ミネベアミツミ株式会社は、自社製品である試験機の改善に向け、数学的知見を備えた開発先探しに悩んでいた。しかし発注ナビを利用することで、短期間のうちに最適な発注先を見つけることができたという。

今回はミネベアミツミ株式会社センシングデバイス事業部ソフト開発課技師補の藪慶太郎氏と、高い数学的知見が求められる本件を受注した株式会社pluszero取締役の大澤遼一氏にお話を伺った。

 

試験機のアルゴリズムを調整するため、数学的知見のある発注先を探す必要があった

――ミネベアミツミ株式会社様はどのような事業を展開されており、藪様は普段御社で、どういう仕事をされていらっしゃるのでしょうか。

ミネベアミツミ株式会社 藪氏:当社は、ベアリングやモーター、アナログ半導体、自動車部品、計測機器などの電子機器部品を製造・販売する会社です。

私が所属するセンシングデバイス事業部は各種センサーを使った測定機器の開発・製造を行っています。

 

ミネベアミツミ株式会社の藪様

ミネベアミツミ株式会社
センシングデバイス事業部 ソフト開発課
技師補 藪慶太郎氏

――今回、発注ナビのご利用に至った背景を教えてください。

藪氏:材料の強度を測定する歪(ひずみ)センサーを使った『引張圧縮試験機』の既存製品のアップデートに伴い、ファームウェア、ソフトウェア、応用アプリなどを開発する必要がありました。その中で、今回はファームウェアに関わるセルフチューニングアルゴリズムの発注先を探していました。

この製品は、製造業などのお客様が使われる材料の強度を測るための、負荷をかける試験に使われる装置です。細かい単位で計測を行うため、距離や速度の適切な制御を素材ごとに行いながら力をかけていく必要があります。

そのため従来から『PI制御』あるいは『PID制御』と呼ばれる手法で制御し、材料ごとに設定した係数に合わせて最適な動きで目標まで動く、という仕組みになっています。

一方、『制御係数を設定するまでの手順が煩雑なので、係数を自動的に取得できないか』という改善課題が以前から挙がっていました。これまでの装置は、設定する係数を取得するために対象の材料を使って何回か装置を動かし、制御係数の基になる値を取得するプロセスがなければ使えない仕様だったのです。

今回の製品ではこの点を改善し、リアルタイムに取得される制御係数を基に、最適な動作を設定し直す新たなアルゴリズムを採用したいと考えていました。

 

――御社でしたら普段から、そうしたシステムを発注している開発先があったのではないですか。

藪氏:はい。普段からソフトウェアを外注することは多く、実際に数社ほどお取引があります。

しかし今回は、PID制御を利用するので数学的な知見が必要となります。PID制御では、比例・積分・微分などを使って導かれる数値から、リアルタイムに動作を調整していきます。そうした知見はどの会社にでもあるというわけではありません。今回はそうした知見を持つ既存の発注先とはスケジュールが合わず、新たな発注先を選ぶ必要がありました。

 

――発注ナビの存在はどこで知ったのでしょうか。

藪氏:ネットで検索しました。『組み込みシステム開発 紹介』というようなキーワードで検索し、その結果上位に表示されたのが発注ナビでした。スケジュールも迫っていたので、ほかのサービスとの比較などはせず、まずは使ってみることにしました。

 

博士号を持つ代表はじめ数学に強いメンバーが集結。得意な数学的手法やAIを駆使して課題解決に取り組むpluszero

――pluszero様は、どのような特徴を持つ開発会社なのでしょうか。

大澤氏:弊社のビジョンは、人の可能性を広げることです。これは、最大のチャンスを自分たちの力でつかみ、世の中に大きなインパクトを出そうという理由から決められました。

近年は第三次AIブームにありますが、その中心となるディープラーニング(深層学習)に合わせ、それらAIを超えられるような、人間のように意味を理解できるエンジンを作るという目標もあります。

弊社には、博士である代表取締役をはじめ数学に強いメンバーが集まっており、数学的な知見が必要な分野を得意としています。

また弊社の価値は、『ユニークなプロフェッショナルであれ』という言葉が象徴しています。このユニークなプロフェッショナルというのは『チャレンジをためらわない』『クイックで正確なレスポンス』『夢中になれることを学ぼう』という3つから成り立っています。

 

株式会社pluszeroの大澤様

株式会社pluszero
取締役 大澤遼一氏

――普段はどのような案件にエントリーされていますか。

大澤氏:さまざまな研究・開発分野のシステム開発が中心ですが、最近ではAI分野などのシステム開発も多いですね。弊社の強みが活かせる領域を大事にしたいと考えているので、既存のパッケージシステムで対応できる案件には手を出していません。また、当社の課題解決力を存分に発揮したいと考えているため、いたずらに価格競争になりそうな案件にもエントリーはしていません。

 

――今回の案件にエントリーしたのは、やはり数学的な知見が求められる案件だからでしょうか。

大澤氏:はい。システム開発案件全体から見ると、高度な数学的知見が求められるものはそれほど多くありません。したがって、そうした案件があれば積極的にエントリーするようにしています。

 

発注の決め手は、AIに頼らない課題解決提案が自社に最適だったこと

――発注ナビからはpluszero様を含めた3社をご紹介させていただきました。その中からどのように絞り込んでいき、最終的にpluszero様に決められたのでしょうか。

藪氏:決定的に違ったのは、pluszeroさん以外の2社はAIを使った提案だったことです。

AIやビッグデータを使う場合、試験機本体にデータを保存するバッファが必要になるほか、場合によっては学習制御を行うマイコンを搭載する必要があるとのことでした。しかし今回の発注は、試験機の持つさまざまな機能の一つに過ぎないため、そこまでのハードウェアリソースを追加するのは現実的ではありませんでした。

その点、pluszeroさんからいただいたご提案は、純粋な数学的アプローチであり、PID制御の発展形というものでした。ほかの2社のように追加のハードウェアリソースも必要にはなりません。

 

――この提案はどのようにして生まれたのでしょうか。

大澤氏:ミネベアミツミさんからのご要望をヒアリングし、エンジニアも交えて提案を作成しました。当初は強化学習を利用したAIも候補に挙がりましたが、試験機という制約から難しいと判断しました。そこで、当社には数学に強いエンジニアが揃っていることから、今回も数学的に担保される方法で提案していこうと決めました。

藪氏:pluszeroさんのすごいところは、最初は「PID制御があり、セルフチューニングをやってみたいのだけれど、どうでしょうか」という、ふわっとした感じでお話をしたところ、見積もりの段階でかなりきれいな波形が出るアルゴリズムを数学モデルとして示してくださったことです。

 

――開発でこだわった部分、苦心した部分などがあれば教えてください。

藪氏:今回はアルゴリズムだけでなく、実機に組み込んだ際の制御のチューニングにこだわりました。そのため開発過程において、実機でも検証しながら進める必要がありました。

しかも、制御用変数以外に固定で設定すべき数値もあり、そちらは実機で動かしてみないと分かりません。そこで、最初のうちは弊社側で設定を行い、実機を動かし、結果を取得して、それをメールで送るという手間のかかる手順を踏んでいました。

そこへ、pluszeroさんから「Web会議の要領で、リアルタイムに接続して一緒に見ていきましょう」というご提案がありました。それにより作業が大幅に効率化され、短時間で進められるようになりました。この効率化のおかげでスケジュールに間に合った側面は大きいですね。

大澤氏:弊社としても、実機でどうなるかという点はすぐに知りたかったので、ご提案させていただきました。藪様が社内調整をしてくださったからこそ実現できたはずであり、その点についてもとても感謝しています。

 

紹介された全ての開発会社が案件内容をしっかり把握。発注ナビのヒアリングに信頼が高まった

――振り返られて、発注ナビをご利用になった感想はいかがでしたでしょうか。

藪氏:Webの問い合わせフォームから試験機の開発を申し込み、専任アドバイザーの方とはメールでやりとりをさせていただきました。

やり取りの中で、試験機のハードウェアやシステム構成、セルフチューニングの概要などを説明しました。突っ込んだ質問はありませんでしたが、「これは聞かなくて大丈夫なの?」という不安な要素は一切ありませんでした。

そこから1週間以内に候補を3社も紹介してもらえたことに驚いています。しかも、どういう機能が必要かということは、3社ともにきちんと伝わっていました。発注ナビ側がきちんと伝えてくれているのを感じ、信頼は一気に高まりました。

正直なところ、紹介してくださる会社の中には、見当違いの業者も一定数含まれているのかなと覚悟していたのですが、それが無かったことにも驚いています。

例えば今回選ばなかった2社からの提案も、ある程度想定の範囲でした。ハードウェアの追加や変更が生じないのであれば、AIでも良かったかなと思っているほどです。そういう意味でも、紹介してくださった開発会社についてはいずれもミスマッチはありませんでした。

さらに紹介後のフォローアップもしっかりしていました。開発期間中も、その後どうなったかと定期的に確認してもらえました。紹介したらそれで終わり、でないところも安心でした。

 

――すでにソフトウェアは完成しているのでしょうか。

藪氏:すでにアルゴリズムは納品いただきましたが、実際に製品に組み込む段階は、もう少し社内で検証を繰り返してからになります。ここから先は、実装レベルでどう最適化し調整するかという、搭載する制御ロジックへの落とし込みが待っています。

 

――pluszero様は、今後もこうした難しい課題に取り組まれていくのでしょうか。

大澤氏:はい。弊社には、難しい問題に取り組みたいというチャレンジ精神旺盛なエンジニアが数多く在籍しています。今後もさまざまなことにチャレンジしていきたいと考えております。

ほかの会社でうまくいかなかった開発も、弊社ならば現実的な提案をしていくことができるかもしれません。難しい課題解決の最後の砦として、弊社を検討していただけたら嬉しいですね。

 

――ありがとうございました。

 

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ミネベアミツミ株式会社

株式会社pluszero

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