2025年、大阪・関西万博の閉幕が目前に迫る中、多くの人が「いのち輝く未来社会のデザイン」というテーマに触れ、テクノロジーがもたらす未来の可能性を肌で感じたことでしょう。
特に、様々な展示ブースで体験できたAI技術は、私たちの生活だけでなく、日本の基幹産業である製造業にも大きな変革の波をもたらしています。AIは、ものづくりの未来をどのように変貌させるのでしょうか。

製造業におけるAI活用の現状と戦略的意義

日本の製造業は、長年にわたり経済成長を牽引してきましたが、グローバルな競争激化、技術革新の加速、そして少子高齢化による労働力不足といった大きな課題に直面しています。
こうした背景から、AIの導入はもはや業務効率化の手段ではなく、企業の競争力を左右する不可欠な取り組みへと変化しています。

総務省によると現在の日本におけるAI導入率は、製造業全体で19.0%と、産業全体の平均13.5%を上回っていますが、米国と比較するとまだ発展途上と言えます。
多くの企業は、AI導入の目的を「業務効率化」「課題解決」「人手不足の補完」としており、特定の課題に焦点を当てた導入が進んでいるのが現状です。
AIを導入した製造業の83.1%がその効果を実感しているという調査結果もあり、導入後の効果は高く評価されています。

AIは、以下の3つの主要な課題を解決するために不可欠な技術とされています。

１．労働力不足と技術伝承の課題
　　少子高齢化により熟練技術者のノウハウが失われるリスクが高まる中、AIは熟練者の作業をデータ化・継承する仕組みを構築することで、この課題を補完します。

２．競争激化と変動する需要への対応
　　AIは生産プロセスを最適化し、高度なデータ分析によってコスト削減に貢献します。
　　また、需要予測や生産計画の自動化を通じて、多様化する消費者ニーズへの迅速な対応を可能にします。

３．カーボンニュートラルへの対応
　　AIはエネルギー消費の最適化や製造プロセスの効率化により、環境目標の達成に貢献します。

生産管理におけるAI活用の具体的な変革

製造業におけるAI活用の核心は、生産プロセス全体の「最適化」です。
AIは、過去の膨大なデータを高速で分析し、人間の判断や経験に依存していた領域に革新をもたらしています。
具体的な変革例をして以下のようなものがあります。

１．需要予測と生産計画の高度化
　　AIは、過去の受注データや市場動向など多様なデータを総合的に分析し、高精度な需要予測を可能にします。
　　これにより、過剰在庫や品不足のリスクを大幅に抑え、最適な生産計画を策定できるようになります。
　　すでに、ある飲料メーカーでは、AIを活用した生産計画立案システムを開発し、複数名で多くの時間を費やしていた計画策定作業を大幅に短縮するこ
　　とに成功しました

２．サプライチェーンのリスク軽減
　　AIによる予測分析は、サプライチェーン全体のリスクを早期に発見し、物流戦略を迅速化する上で重要な役割を果たします。
　　サムスンはAIを活用してサプライチェーン上のリスクを早期発見し、物流戦略を迅速化しました。
　　さらに、製造、調達、出荷の各プロセスをデジタルツインでトレースし、全体最適化を図る事例も報告されており、不測の事態が発生した際にもサプライチェーンの混乱を最小化する方策を導き出すことが期待されます。

３．品質管理・検査の自動化
　　AIの画像解析技術は、製品の外観検査を高速かつ高精度に自動化します。
　　人間が見逃しがちな微細な不良も検知できるため、作業者の習熟度や体調に左右されない均一な検査品質が維持可能です。
　　さらに、AIは不良品の発生原因を特定し、製造プロセス全体を最適化することで、不良品そのものの発生をゼロに近づける戦略を可能にします。

４．設備保全・予知保全
　　AIは、設備に取り付けられたセンサーからのデータをリアルタイムで解析し、正常な状態のパターンを学習します。
　　これにより、わずかな異常の兆候を捉え、故障が発生する前に保守の必要性を予測できます。

製造業における未来展望と戦略

従来のAIが既存データの分析に基づく「最適化」に主眼を置いていたのに対し、生成AIの台頭は、その役割を「創造」へとシフトさせています。
生成AIは、材料や製造方法の制約を入力することで、人間では思いつかないような革新的なデザイン案を自動で生成する「ジェネレーティブデザイン」を可能にします。
これにより、新製品開発のリードタイム短縮や試作コストの削減が期待できます。

また、AIの普及は、製造業における人間の役割も変えつつあります。
AIはルーティン業務や反復的な作業を代替し、人間はより複雑な判断や創造性が求められる高付加価値業務に集中できるようになるでしょう。
この変化に対応するため、企業は従業員に対する継続的な教育や研修を通じて、AIの出す複雑な判断や提案を理解し、業務に活かすことができる「AIリテラシー」を持った人材を育成する必要があります。

AI導入を成功させるためには、以下の3つのステップを踏むことが重要です。

1. 目的の明確化
　　AI導入の前に、解決すべき経営課題を明確にします。

2. スモールスタート
　　いきなり大規模な投資を行うのではなく、特定の業務から小規模なPoC（概念実証）で開始し、成功体験を社内に蓄積します。

3. 人材と組織への投資
　　継続的な従業員教育や外部リソースの活用、そして経営層によるビジョン発信を通じて、AIを使いこなせる組織文化を構築します。

AIは、もはや単なる製造プロセスの改善ツールではなく、新製品・新サービス開発のプロセスそのものを再定義し、企業の競争力の源泉を強化する戦略的なツールへと変わりつつあります。

万博が提示した未来社会のビジョンを現実のものとするため、日本の製造業はAIとの協業モデルを構築し、持続可能な成長を目指すべきだと思います。

【ご参考】2年前に掲載の関連コラム：対話型AIは製造業でどのように活用できるのか？
https://www.r-pics.com/success/column/post_103.html