サンディア国立研究所、核抑止セラミックス向けAI支援検査ワークフローを展開
サンディア国立研究所は、核抑止用途のセラミック部品向けにAI支援検査ワークフローを開発中です。このプロセスは早期に欠陥を発見し、時間とコストを節約することを目的としており、2026年初秋までに稼働予定です。
ニューメキシコ州アルバカーキ、2026年5月12日 — サンディア国立研究所で、セラミック部品の製造プロセスにおける微小欠陥を早期に発見するための新しい検査ワークフローが形作られつつあります。
「当研究所では核抑止用途向けのセラミック部品を製造しています」と、プロジェクトを率いるプロセスエンジニアのJesse Adamczyk氏は述べます。「ここに大きな機会があると認識しています。」
研究所の各チームが、新しい光学・音響イメージングシステムの設置と、人間の判断を重視しつつ検査を高速化するAI支援レビューツールの構築を進めています。
「現在、すべての部品を手動で検査しています。非常に時間がかかります」とAdamczyk氏。「これらの部品はさまざまな兵器システムに使用されます。」
プロジェクトはまず、セラミックビレット（最終部品に加工される出発材料）を高スループットイメージングシステムでスキャンし、各ビレットの詳細なデジタル記録を作成することから始まります。
「ビレットを最終部品にするにはコストがかかります」とAdamczyk氏。「ビレット段階で欠陥を特定できれば、最終部品の製造に労力を費やす必要がありません。」
早期の検査により時間と費用が節約されます。現在、検査員は最終部品の検査を手動顕微鏡に大きく依存しています。手動検査プロセスを完全に習得するには1〜2年かかり、時間がかかり目にも負担です。
新しいアプローチは、最終部品の検査をデジタルワークフローに移行し、画像をワークステーションで確認できるようにすることを目指しています。
「現在、オペレーターは手動顕微鏡で欠陥を探しています。欠陥は微妙で見つけにくいです」とAdamczyk氏。「AI拡張インターフェースを備えたソフトウェアを導入し、オペレーターがデスクトップで異常検出を行い、AIが欠陥を強調表示できるようにします。」
Adamczyk氏は、検査がAIのみに依存することはないと強調します。「オペレーターが二重チェックを行い、AIが本当の欠陥を強調していることを確認します。AIが見逃した欠陥があれば、オペレーターがキャッチします。AI拡張は手動目視検査よりも効果的であり、AIを単独で運用するよりも効果的です。」
Adamczyk氏によると、これは大きな変化ですが、オペレーターは需要に応えるためにこの技術を受け入れています。「彼らはこれらの技術が導入されることに興奮しており、置き換えられることはありません。生産フロアにさらに多くの作業が来るため、再配置されます。」
プロセスは、部品がスキャンされている間にオペレーターが他のタスクを実行できるように設定されます。アクティブセラミックス向けのAI拡張は、エネルギー省の「ジェネシスミッション」が達成しようとしていること、すなわちAIを使用して国家の最も複雑な科学技術課題に取り組むことを実証しています。この場合、核抑止ミッションの迅速化に役立ちます。
今後の見通しについて、Adamczyk氏は今後数か月間、生産フロアはアップグレードで忙しくなると述べています。ツールの設置に加え、エンジニアはイメージングシステムのプロセス開発やAI拡張検査用のソフトウェア開発に取り組んでいます。ある午後の研究室訪問中、従業員は新しく設置された音響イメージングシステムを含む新しい機器の操作方法を熱心に学び、協力していました。今後数か月で作業文書が作成・公開され、従業員は更新されたプロセスのトレーニングを受けます。
「経営陣やリーダーシップレベルから多大な支援を受けています。素晴らしいチームが協力してくれています」とAdamczyk氏。「このワークフローを生産フローの模範として展開し、その後同じワークフローをサンディアの他の部門や核セキュリティ企業のサイトに展開することを目指しています。それが長期的な目標です。」
新しいイメージングシステムとAI拡張ツールは、2026年初秋までに稼働する予定です。このプロジェクトは、国家核安全保障局（NNSA）の「AI for Nuclear Security」イニシアチブ（高度シミュレーション・コンピューティング室が主導）から資金提供を受けています。