การประเมินการล้างมือด้วย AI เพื่อการผลิตอาหารที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
Contec Co., Ltd. เป็นบริษัทในเครือไดฟุกุ กรุ๊ป ได้พัฒนาระบบประเมินการล้างมือด้วย AI ซึ่งออกแบบมาเพื่อใช้งานในโรงงานผลิตอาหารและร้านอาหาร ระบบนี้จะแนะนำผู้ใช้เกี่ยวกับขั้นตอนการล้างมือที่ถูกต้องและบันทึกข้อมูลการปฏิบัติตามกฎระเบียบ เราได้พูดคุยกับเรียวตะ อิโนะอุเอะ และทาคามิจิ ยูอาสะ จากฝ่ายเทคโนโลยีของคอนเทค เกี่ยวกับการพัฒนาโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมนี้
เริ่มต้นด้วยความต้องการในการปฏิบัติงาน
การล้างมือมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสาธารณสุขและเป็นส่วนสำคัญของการดำเนินงานประจำวันในด้านการดูแลสุขภาพ การพยาบาล และบริการอาหาร ในอุตสาหกรรมอาหาร พระราชบัญญัติสุขาภิบาลอาหารของญี่ปุ่นฉบับแก้ไขเมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2563 ได้กำหนดให้การจัดการสุขอนามัยภายใต้ HACCP (การวิเคราะห์อันตรายและจุดวิกฤตที่ต้องควบคุม) ตามที่กำหนดโดยคณะกรรมาธิการ Codex Alimentarius เป็นข้อกำหนดทางกฎหมายควบคู่ไปกับแนวปฏิบัติที่มีอยู่เดิม เพื่อสนับสนุนการปฏิบัติตามข้อกำหนด กระทรวงสาธารณสุข แรงงาน และสวัสดิการ ได้ออกคู่มือที่ระบุขั้นตอนการล้างมือที่ถูกต้องและท่าทางที่แนะนำ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ บางครั้งการล้างมือยังไม่สมบูรณ์ ข้อมืออาจถูกมองข้าม และพนักงานบางครั้งต้องพึ่งพาวิธีการเฉพาะหน้าของตนเอง ส่งผลให้หลายบริษัทกำหนดกฎเกณฑ์การล้างมืออย่างเป็นทางการและให้หัวหน้างานตรวจสอบการปฏิบัติตาม อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ก็นำมาซึ่งความท้าทายเช่นกัน
“บริษัทหนึ่งบอกเราว่าพนักงานต้องกรอกรายการตรวจสอบแบบกระดาษทุกครั้งที่ล้างมือ แล้วหัวหน้างานจะป้อนข้อมูลเข้าสู่ระบบด้วยตนเอง” ยูอาสะเล่า “เนื่องจากกระบวนการนี้อาศัยการรายงานด้วยตนเอง จึงไม่มีทางยืนยันได้ว่าการล้างมือนั้นถูกต้องหรือไม่ การจัดการแบบกระดาษยังทำให้เกิดการละเลยและไร้ประสิทธิภาพ หัวหน้างานยังกล่าวอีกว่าภาระงานการป้อนข้อมูลเป็นภาระที่หนักมาก เราต้องการปรับปรุงการควบคุมคุณภาพการล้างมือและลดภาระดังกล่าว ซึ่งแนวคิดนี้ได้กลายเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนา”
ระบบประเมินการล้างมือด้วย AI IVA-HW100 ของ Contec ใช้คอมพิวเตอร์ที่ติดตั้งกล้องบริเวณจุดล้างมือ เพื่อติดตามการล้างมือและระบุด้วย AI ว่าการล้างมือนั้นถูกต้องหรือไม่ จอภาพของระบบยังแสดงภาพแบบเรียลไทม์ของผู้ใช้ขณะล้างมือ ควบคู่ไปกับภาพอ้างอิงของการเคลื่อนไหวที่ถูกต้อง เมื่อขั้นตอนใดเสร็จสมบูรณ์ ระบบจะแจ้งให้ผู้ใช้ดำเนินการ การปฏิบัติตามคำแนะนำบนหน้าจอนี้จะช่วยให้พนักงานเข้าใจวิธีการที่ถูกต้องเมื่อเวลาผ่านไป เมื่อขั้นตอนทั้งหมดเสร็จสมบูรณ์ ผลลัพธ์จะถูกบันทึกโดยอัตโนมัติ ช่วยให้หัวหน้างานเข้าถึงข้อมูลการปฏิบัติตามข้อกำหนดได้อย่างง่ายดายโดยไม่จำเป็นต้องป้อนข้อมูลด้วยตนเอง
ระบบประเมินการล้างมือด้วย AI ติดตามและประเมินตัวอย่างผล
การรับรองการจดจำ AI ที่แม่นยำในมือที่หลากหลาย
หัวใจสำคัญของระบบประเมินการล้างมือคือ AI สำหรับการจดจำภาพ ทีมวิจัยได้พิจารณาการสกัดและสร้างแบบจำลองจุดคุณลักษณะของนิ้วมือคล้ายกับที่ใช้ในการบันทึกการเคลื่อนไหว โดยใช้กล้อง 3 มิติสำหรับการจดจำ อย่างไรก็ตาม การมีฟองสบู่และน้ำไหลระหว่างการล้างมือทำให้วิธีการนี้ไม่น่าเชื่อถือ
“ในช่วงเวลาเดียวกันนั้น การวิจัย AI ก็กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นภายในบริษัท” อิโนอุเอะเล่า “เราคิดว่าหาก AI ก้าวหน้ามาไกลขนาดนี้ กล้อง 2 มิติมาตรฐานพร้อมระบบจดจำภาพอาจมีประสิทธิภาพ ซึ่งกลายเป็นสัญญาณที่ผลักดันการพัฒนาให้ก้าวหน้าต่อไป”
การจดจำการล้างมือโดยใช้กล้อง
การรัน AI จดจำภาพจำเป็นต้องใช้ GPU ประสิทธิภาพสูง แต่ข้อจำกัดด้านต้นทุนทำให้ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบราคาแพง ระบบยังต้องมีขนาดกะทัดรัดเพียงพอสำหรับสภาพแวดล้อมสถานีล้างที่หลากหลาย ซึ่งมักมีพื้นที่ติดตั้งจำกัด เมื่อพิจารณาถึงประสิทธิภาพ ราคา และขนาด ทีมงานจึงเลือกใช้ NVIDIA การใช้ GPU ของ NVIDIA ยังช่วยให้การเปลี่ยนผ่านจากการฝึกอบรม AI บนเซิร์ฟเวอร์ไปสู่การดำเนินการบนคอมพิวเตอร์เอดจ์เป็นไปอย่างราบรื่น
“ขั้นตอนต่อไปคือการเตรียมชุดข้อมูลสำหรับการฝึกอบรม” อิโนอุเอะอธิบาย “ตอนแรกเราใช้มือของเราเอง โดยปรับปริมาณสบู่และน้ำ และถ่ายทำจากมุมต่างๆ วิธีนี้ทำให้เราสามารถสร้างแบบจำลอง AI พื้นฐานได้ แต่เนื่องจากรูปร่างของมืออาจแตกต่างกันได้มาก เราจึงต้องขยายชุดข้อมูลให้กว้างขึ้นอีก”
“ความหลากหลายไม่ได้จำกัดอยู่แค่รูปทรงเท่านั้น แต่สีผิวก็แตกต่างกันด้วย” ยูอาสะกล่าวเสริม “ด้วยการปรับความสว่าง คอนทราสต์ ความอิ่มตัวของสี และเฉดสี เราได้คูณชุดข้อมูลหลายเท่า และเพื่อให้แน่ใจว่าระบบทำงานได้กับกล้องทั้งสองตัวที่อยู่ด้านหน้าและด้านข้าง เราจึงฝึก AI โดยใช้ภาพประมาณ 100,000 ภาพสำหรับแต่ละตำแหน่ง ผลลัพธ์ที่ได้คือแบบจำลองที่แข็งแกร่ง สามารถจดจำท่าทางการล้างมือของคนหลากหลายกลุ่ม โดยไม่ต้องพึ่งกล้อง 3 มิติราคาแพง”
เพื่อให้มั่นใจว่า AI ทำงานได้อย่างราบรื่น ทีมงานจึงได้ปรับแต่งระบบอย่างละเอียด ในช่วงแรก การประมวลผลอย่างหนักของหน้าจอการล้างมือแบบเรียลไทม์ทำให้เกิดความล่าช้าและการขัดจังหวะในการส่งวิดีโอ
“ในพีซีมาตรฐาน สภาพแวดล้อมเดสก์ท็อปจะเปิดขึ้นเมื่อเริ่มต้นระบบ” อิโนอุเอะอธิบาย “เราใช้อินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่ง (CUI) แทน ซึ่งช่วยลดการใช้ทรัพยากรลงอย่างมาก ส่งผลให้ระบบล้างมือทำงานได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น”
การปรับแต่งเพื่อการใช้งานจริง
นอกเหนือจากการประเมินและบันทึกข้อมูลอัตโนมัติโดยใช้ AI เป็นหลักแล้ว ระบบยังมีฟีเจอร์ที่ปรับแต่งได้เองอีกด้วย แม้ว่าคู่มือของกระทรวงสาธารณสุข แรงงาน และสวัสดิการจะทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงเริ่มต้นสำหรับขั้นตอนและท่าทางในการล้างมือ แต่แนวปฏิบัติจริงนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละอุตสาหกรรม หลายบริษัทมีแนวทางของตนเอง และ IVA-HW100 ช่วยให้ผู้ใช้สามารถปรับลำดับขั้นตอน ท่าทางที่ต้องการ และระยะเวลาของแต่ละขั้นตอนได้ นอกจากนี้ยังคำนึงถึงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้วย เนื่องจากสภาพแสงและจุดล้างมือที่แตกต่างกัน ระบบจึงมีการตั้งค่ากล้องเพื่อลดผลบวกลวงและการตรวจจับที่ผิดพลาด
ซูมเข้าไปเพื่อดูให้ใกล้ขึ้น
“แม้ว่าเราจะสามารถแก้ไขสมดุลแสงขาวได้โดยอัตโนมัติ แต่ความสว่างและการสะท้อนกลับอาจต้องการการปรับแต่งที่แม่นยำยิ่งขึ้น” ยูอาสะกล่าว “ดังนั้นเราจึงพัฒนาแอปตั้งค่ากล้องเพื่อให้ผู้ใช้ปรับความสว่างและสีได้ตามต้องการ ฟีดวิดีโอสดยังไฮไลต์พื้นที่ที่ตรวจจับได้ด้วยกรอบสีแดง และยังสามารถปรับขนาดกรอบได้อีกด้วย”
นอกจากนี้ ยังมีการวางแผนเพิ่มฟังก์ชันใหม่ๆ สำหรับการอัพเดตในอนาคต ซึ่งหนึ่งในนั้นก็คือการตรวจสอบสิทธิ์ผู้ใช้
“ลูกค้าหลายรายสอบถามถึงวิธีการติดตามที่แม่นยำว่าใครล้างมือและล้างมือเมื่อใด” ยูอาสะกล่าว “เนื่องจากกล้องของระบบทำมุมเข้าหามือ การจดจำใบหน้าจึงไม่ใช่ทางเลือก เราได้พิจารณาการยืนยันตัวตนด้วยบัตร IC แต่ในบางสถานที่ทำงานมีกฎสุขอนามัยที่ห้ามนำบัตรเข้ามา เราจึงกำลังพัฒนาระบบยืนยันตัวตนแบบไร้สัมผัสที่ใช้การจดจำเส้นเลือดที่ฝ่ามือแทน เราวางแผนที่จะเพิ่มฟีเจอร์และปรับปรุงระบบอย่างต่อเนื่อง พร้อมกับนำสิ่งที่เราได้เรียนรู้ไปพัฒนาผลิตภัณฑ์ในอนาคต”
จนถึงขณะนี้ IVA-HW100 ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นหลักสำหรับโรงงานผลิตอาหารแช่แข็ง โรงงานผลิตอาหารกล่อง และเครือร้านอาหาร ในอนาคต Contec วางแผนที่จะขยายธุรกิจไปยังอุตสาหกรรมที่การจัดการด้านสุขอนามัยมีความสำคัญไม่แพ้กัน เช่น อุตสาหกรรมยาและเครื่องสำอาง นอกจากนี้ Contec ยังกำลังขยายธุรกิจไปยังต่างประเทศ โดยได้รับคำถามจากภูมิภาคต่างๆ ที่การจัดการด้านสุขอนามัยเป็นความท้าทายเร่งด่วน
ด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี AI ที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็วกับกิจวัตรประจำวันอย่างการล้างมือ โครงการนี้ได้สร้างคุณค่าใหม่ให้กับสังคมในรูปแบบของการจัดการสุขอนามัยที่ดีขึ้น Contec และกลุ่ม Daifuku ยังคงมุ่งมั่นที่จะก้าวข้ามขอบเขตใหม่ๆ และส่งมอบคุณค่าดังกล่าวให้ครอบคลุมทั่วสังคม
Contec Co., Ltd.
เรียวตะ อิโนอุเอะ ฝ่ายเทคโนโลยี แผนกเทคโนโลยี IoT กลุ่มพัฒนาการสื่อสาร
ทาคามิจิ ยูอาสะ ฝ่ายเทคโนโลยี กลุ่มพัฒนาประยุกต์