工具業界におけるAI・ChatGPTの活用事例を紹介!AI導入のメリット・デメリットも詳しく解説

AI×業界

工具業界におけるAIやChatGPTの活用が注目を集めています。製造現場の効率化、品質管理の向上、そして技術伝承などの課題解決に向けて、AI技術の導入が加速しているのです。

しかし、AIを導入することで本当にメリットがあるのでしょうか?導入にあたって、どのような点に注意が必要なのでしょうか?AIは万能の解決策なのか、それとも新たな課題を生むのか、業界内でも意見が分かれているのが現状です。

本記事では、工具業界でのAI・ChatGPTの具体的な活用事例を紹介しながら、AI導入のメリットとデメリットを詳しく解説していきます。AIを活用することで、どのように業務が変化し、どんな効果が期待できるのか。そして、導入する際の留意点や、AIと人間の役割分担などについても深掘りしていきたいと思います。

本記事は、2024年4月時点での情報となります。

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現状の工具業界の課題とは?

工具業界は多くの課題に直面しており、それぞれの課題に対する理解と対策が求められています。

課題①:技術革新への対応不足

工具業界は、電動化、無線化、スマート化といった技術革新の波に直面しています。これにより、従来の手動や単純電動工具から、IoTを活用したスマート工具への移行が進んでいます。しかし、これには大幅な研究開発投資と新技術への教育が必要であり、特に中小企業にとっては大きな負担となります。

課題②:国際競争の激化

中国をはじめとするアジア諸国からの低価格かつ高機能の製品が市場に流入しており、価格競争が激化しています。これにより、高品質を保ちつつコスト競争力を持つ製品を開発する必要があり、価格だけでなく、付加価値を高めることが求められています。

課題③:サプライチェーンの問題

新型コロナウイルスの影響で国際的なサプライチェーンが大きな打撃を受けました。部品の調達遅延や物流コストの増加が生じ、これが製品価格の上昇や供給遅延につながっています。これに対し、より柔軟なサプライチェーンの構築や国内製造の強化が検討されています。

課題④:環境規制への対応

環境保護の観点から、製造段階でのエネルギー使用量の削減や再生可能エネルギーの使用、製品のリサイクル性の向上などが求められています。EUでのRoHS指令やREACH規則など、国際的な環境規制に適応するための投資と技術開発が不可欠です。

課題⑤:労働力不足と技術継承の問題

工具製造業界では、熟練工の高齢化による技術継承の問題が存在します。若手への技術伝承や、新たな労働力を確保するための魅力的な職場環境の提供が急務とされています。また、技術革新に伴い、新しい技術を扱える人材の育成がさらに重要になっています。

これらの課題に対して、業界全体で持続可能な成長を実現するためには、技術革新への積極的な投資、国際競争における差別化戦略の策定、効率的なサプライチェーン管理、環境規制への対応策の強化、そして次世代への教育と技術継承が鍵となります。

工具業界でAI・ChatGPTを活用するメリットとは?

工具業界でAIやChatGPTを活用することには様々なメリットがあります。ここでは、その利点を5つに分けて詳しく解説します。

メリット①:生産プロセスの最適化ができる

AIは製造プロセスのデータをリアルタイムで分析し、生産効率を向上させるための洞察を提供することができます。例えば、機械の故障予測や品質管理の自動化にAIを利用することで、ダウンタイムを減少させ、生産性を高めることが可能です。これにより、製造コストの削減と同時に、製品の品質向上も期待できます。

メリット②:カスタマーサポートの自動化ができる

ChatGPTのような自然言語処理技術を顧客サービスに導入することで、顧客からの問い合わせに対する自動応答が可能となります。これにより、顧客サポートの効率が向上し、顧客満足度を高めることができます。また、より複雑な問い合わせに対しては人間のオペレーターを介入させることで、対応の質を保ちつつ効率化を図ることができます。

メリット③:在庫とサプライチェーン管理の最適化ができる

AIを使用して在庫データを分析し、需要予測を行うことで、在庫過多や不足の問題を解消します。また、サプライチェーン全体の可視化を実現し、リスクを管理しやすくすることができます。これにより、よりスムーズな物流とコスト効率の良い在庫管理が可能になります。

メリット④:製品開発の加速ができる

AIを用いて市場データや消費者のトレンドを分析することで、新しい工具の設計や機能改善のための洞察を得ることができます。これにより、市場のニーズに合わせた製品開発を迅速に行うことができ、競争優位性を高めることが可能です。

メリット⑤:エネルギー効率の改善ができる

工場のエネルギー消費パターンをAIで分析し、無駄なエネルギー使用を削減します。例えば、機械ごとのエネルギー使用量を最適化することで、全体のエネルギーコストを削減し、環境への負担も軽減できます。

これらのメリットを活用することで、工具業界は製造から顧客サービス、在庫管理に至るまでの各プロセスを効率化し、業界全体の競争力を高めることができます。

工具業界でAIを導入するデメリットや注意点

工具業界でAIを導入する際には多くのメリットが期待されますが、いくつかのデメリットや注意点も存在します。

デメリット・注意点①:高い初期投資がかかる

AI技術を導入するためには、高度なソフトウェアやハードウェア、それに伴うインフラの整備が必要です。これには多額の初期投資が必要となります。特に中小企業にとっては、これが大きな負担となることがあります。また、AIを運用、維持するためには継続的な技術サポートやシステムアップデートが必要であり、これらのコストも無視できません。

デメリット・注意点②:過度の自動化によるリスクが高い

製造プロセスや品質管理をAIに依存することで、過度の自動化が進む可能性があります。AIの判断が常に正しいとは限らず、予期せぬエラーや不具合が発生することも考えられます。また、AIによる自動化が進むと、人間の技術者が直面する問題に対する対応能力が低下することも懸念されます。これにより、システム全体の脆弱性が高まる可能性があります。

デメリット・注意点③:プライバシーとセキュリティの課題

AIシステムは膨大なデータを扱いますが、これには機密性の高い情報が含まれることがあります。適切なデータ保護措置が施されていない場合、データ漏洩のリスクが高まります。また、AIシステムがサイバー攻撃の対象となることもあり、これによる情報の漏洩やシステムの停止は重大な損害を引き起こす可能性があります。

これらのデメリットや注意点を適切に管理し、AI技術の導入を進めることで、工具業界はその潜在的なリスクを最小限に抑えつつ、技術革新の利点を最大限に活用することができます。

工具業界での具体的なAI・ChatGPTの活用方法

工具業界でAIやChatGPTを活用する方法は多岐にわたります。以下にその具体的な活用方法を5つ挙げて詳しく解説します。

活用例①:生産プロセスの最適化

AIを使用して生産ラインのデータを収集し分析することで、不具合の早期発見やプロセスの効率化が図れます。具体的には、AIが装置からのセンサーデータをリアルタイムで分析し、異常があればアラートを出して予防保守を促します。これにより、停止時間を減らし、生産効率を向上させることが可能です。

活用例②:品質管理の自動化

画像認識AIを利用して製品の検査を自動化します。カメラで撮影した製品画像をAIが分析し、キズや不具合がある製品を自動で識別します。これにより、人的ミスを削減し、一貫した品質の製品をより迅速に提供できるようになります。

活用例③:顧客サポートとインタラクションの強化

ChatGPTのような自然言語処理AIを活用して、顧客からの問い合わせに自動で応答するシステムを導入します。これにより、顧客サービスの迅速化と24時間対応が可能になり、顧客満足度を向上させることができます。

活用例④:設計とエンジニアリングのサポート

AIを使用して複雑なデータ分析やシミュレーションを行い、新しい工具の設計や既存の工具の改良に役立てます。AIが提供する洞察により、性能が最適化された製品を開発することが可能になります。

活用例⑤:在庫とサプライチェーンの最適化

AIを用いて在庫レベルを最適化し、需要予測を行います。また、サプライチェーン全体のデータを分析し、効率的な物流ルートを設計します。これにより、在庫コストの削減と供給遅延のリスク軽減が図れます。

これらの活用方法は、工具業界における生産性の向上、コスト削減、顧客サービスの質の向上に寄与します。

工具業界でのAI活用の導入事例5選!

以下で工具業界で活用されているAIを紹介していきます。

導入事例①:AI検知システム(中村留精密工業)

引用:日経XTECH
導入企業名中村留精密工業株式会社
事業内容超複合加工機、複合精密CNC旋盤、高速精密CNC旋盤、FA周辺装置、レンズ加工機、ガラスディスク加工機、液晶ガラス加工機、光ファイバー研磨機、NC小型研磨機
従業員数631名
AI導入前の課題NCプログラム作成に多大な時間がかかっていたこと。このため、高度な技術を持つエンジニアへの依存が高く、効率的な生産が困難であった。
AI導入成果3D Smart Pro AIを利用することでNCプログラムの作成時間を大幅に削減した。このシステムは、CAD図面をスキャンし、適切な加工プロセスを自動で推薦することで、プログラム作成の手間を減らし、エンジニアの負担を軽減した。
参考:中村留精密工業株式会社

中村留精密工業が2024年4月に製造ソリューション事業「Bridg3」を立ち上げた背景には、日本や世界の製造業が直面する深刻な人手不足の問題があります。同社は今後10年から20年の間に生産年齢人口が大幅に減少すると予測しており、高い技術力を持ちながらも人手不足のために廃業を余儀なくされる顧客もいると危機感を募らせているのでる。

そこで同社は、AI・IoTを活用して製造現場の負担を削減し、人手不足の解消に貢献するソリューションの提供を開始しました。第1弾として2024年5月にリリースされるのが、工作機械や工具の破損とその予兆を検知する「Dr. Tool」です。

Dr. Toolの優位性は大きく2つあります。

  • 導入の簡便さ:機器の取り付けから監視対象の設定、初期学習までわずか15分で完了する
  • 自社製の工作機械だけでなく他社製のものにも後付けで利用できる:ファナック製を皮切りに、順次対応の幅を広げていく方針である

中村留精密工業は、ハードウェアとソフトウェアの両面から製造業の人手不足問題に取り組むことで、日本のものづくりの未来に貢献していきたい考えとのことです。

導入事例②:工具監視AIソリューション(THK株式会社)

引用:THK
導入企業名THK株式会社
事業内容LMガイド、ボールスプライン、ボールねじ、LMガイドアクチュエータ等の機械要素部品の開発・製造・販売。
その他、精密XYステージやリニアモータアクチュエータをはじめとするメカトロ関連製品各種、リンクボール・ロッドエンドなどの自動車部品、戸建住宅から高層ビルまで対応可能なTHK免震システムの開発・製造・販売。
従業員数4,068名
AI導入前の課題製造業の生産ラインでの損失を削減する手段が限られていたこと。具体的には、機械の故障予防や効率的な設備管理が課題であった。
AI導入成果OMNIedge IoTサービスを通じて、工具監視のAIソリューションを提供し始め、製造フロアの損失を減少させることができた。これにより、設備の全体的な効率性が向上し、予測保守によってコンポーネントの故障を事前に検出することが可能となった。
参考:THK株式会社

THKは、製造現場の設備総合効率(OEE)向上を目的としたIoTサービス「OMNIedge」を提供しています。これまで直動部品や回転部品向けの「部品予兆検知AIソリューション」を展開してきたが、このたび新たに「工具監視AIソリューション」の提供を開始したのでる。

工作機械の切削工具には、寿命管理の最適化によるコスト削減や、欠損・チッピングによる加工不良の防止といった課題があります。このTHKの新ソリューションは、これらの課題解決を後付けで簡単に実現できるのが特長です。

具体的には、電流センサをモータケーブルにクランプするだけで設置が完了し、工作機械の年式やメーカーを問わずに導入可能かつ煩雑な設定も不要で、即日から監視とデータ取得が可能となります。さらに、AIによる自動解析で使うほどに精度が向上するのも魅力です。

THKは、ユーザーの評価と要望を反映しながら、最適なソリューションサービスの拡大を図ることで、製造現場の持続的な生産性向上に貢献していくとのことです。

導入事例③:『工具通販ビルディ』にてAIサイト内検索「ユニサーチ」を導入(ビルディ株式会社/ユニバーサルナレッジ株式会社)

引用:PR TIMES
導入企業名ビルディ株式会社
事業内容事業用途の機械工具販売・メディア運営
従業員数10名
AI導入前の課題膨大な購買データに基づいた商品予測が出来なかった。
AI導入成果AIの活用により、より充実したサイト運営が可能に。
参考:ビルディ株式会社(本記事では、ビルディ株式会社を紹介)

ビルディ株式会社は「プロの現場を応援する」をモットーに、建築業者向けのオンライン工具販売事業を手がけています。東西2拠点の物流網と豊富な在庫を武器に、即納体制と手厚いアフターサービスでプロユーザーから高い支持を集め、着実に成長を遂げています。その実績が評価され、2023年には「アジア太平洋地域の急成長企業ランキング」で小売部門9位(国内4位)、総合382位(国内97位)に選出されのたのです。

同社のECサイトでは、AIを活用した検索機能の高度化に力を入れています。膨大な購買行動データを分析・学習することで、ユーザーが求める商品を予測し、最適な順番で表示。シリーズ単位や単品単位での表示切り替えにも対応しています。

また、カテゴリ連動型のファセット(絞り込み機能)も特長です。例えば「インパクトドライバー」なら「電源、機能、最大締付トルク」、「ガソリンエンジン発電機」なら「出力、形状、出力方式、機能」といったように、カテゴリに応じて絞り込み条件を最適化します。ユーザーのニーズに合わせた商品探しを可能にしているのです。

こうした利便性の高いサービスを通じ、ビルディはプロの現場に寄り添う存在としてさらなる成長を目指すとのことです。

導入事例④:AIツールソムリエ(岡山大学/モリマシナリー株式会社/株式会社両備システムズ)

引用:AIsmiley
導入企業名株式会社両備システムズ
事業内容公共、医療、社会保障分野および民間企業向けの情報サービスの提供(システム構築、アウトソーシング事業)、ソフトウェア開発、ハードウェア販売および保守サービス、ネットワーク構築サービス、データセンター事業、クラウドサービス事業、セキュリティ事業
従業員数1,687名
参考:株式会社両備システムズ(今回は株式会社両備システムズを紹介)

岡山大学は、モリマシナリーと両備システムズとの共同開発により、切削工具の摩耗状態をAIで可視化するシステム「AIツールソムリエ」の開発が完了したと発表しました。

従来、切削工具の管理には熟練者の経験と勘に頼る部分が大きく、工具ごとに撮影箇所の設定が必要なことや、熟練者の減少といった課題がありました。AIツールソムリエはこれらの課題を解決し、工具の欠け・摩耗・寿命をAIが推定することで、適切な管理を可能にします。

実証機による検証の結果、欠陥検出の正答率は85%以上、摩耗予測の正答率は70%以上を達成。製造現場における品質確保と生産性向上への貢献が期待されています。

AIツールソムリエは来年度の販売開始を予定しており、2024年度に1億円、2027年度には18億円の事業規模を目指しています。AIの活用により、熟練者の技能を自動化し、スマートファクトリーを実現する取り組みが加速しそうです。

導入事例⑤:AI事業部の設立(有限会社アルプス)

導入企業名有限会社アルプス
事業内容・機械工具卸事業部
・金属加工品製作部
・中国ビジネスサポート部
従業員数3名
AI導入前の課題開発からアフターフォローまで一貫した対応が不可能だった。
AI導入成果AIの活用よって、ユーザーのニーズに合ったサポートが可能に。
参考:有限会社アルプス

AIへの関心が高まる中、その具体的な活用方法について疑問を抱く企業は少なくない。当社はこうしたニーズに応えるべく、新たにAI事業部を設立しました。

AIシステムの開発だけでなく、ユーザーのニーズに合った活用方法の提案からスタートし、納得いただけるまで丁寧にサポートしてくれます。開発からアフターフォローまで一貫して対応することで、安心して導入いただける体制を整えました。

AI活用例としては、Excelや売上管理などの事務作業、社員教育、お客様対応、スケジュール調整など、幅広い業務での効率化が期待できます。特に人材不足に悩む企業や、AIを活用した新規ビジネスを検討中の企業、AIに興味はあるものの何から始めればよいか分からない企業におすすめです。

有限会社アルプスでは、お客様の業務内容や課題をしっかりとヒアリングし、最適なAIソリューションを提案し、AI導入後も継続的なサポートを行うことで、AIの効果を最大限に引き出し、お客様のビジネス成長に貢献していくとのことです。

まとめ

工具業界におけるAI・ChatGPTの活用は、業務効率化や品質向上、コスト削減など様々なメリットをもたらす一方で、導入コストや人材育成、セキュリティ面での課題も存在しています。

AIやChatGPTは工具業界の未来を大きく変える可能性を持つ技術です。その潜在力を十分に引き出し、業界の発展につなげていくことが、今後の課題といえるでしょう。