製造業の生成AI活用|電機メーカー・自動車部品メーカーの導入事例付き
2022年末頃から大きなブームを巻き起こした「生成AI」。その火付け役となったChatGPTをはじめ、いまでは様々な生成AIツールが企業・個人を問わず活用されています。
製造業でも生成AIが活躍する場面は多く、業務の効率化や製品の品質向上のために生成AIを導入している企業もあります。一方で、生成AIをどう活用すればよいか分からず導入を躊躇している企業もあるかもしれません。
今回は、生成AIにはどのような種類があるのか、製造現場でどのように活用できるのかなどを解説します。生成AIを上手く活用することで、効果的に業務を進められるでしょう。
- この記事でわかること
いまさら聞けない!『生成AI』とは
生成AI(ジェネレーティブAI)は、人工知能(AI)の一種です。OpenAI社のChatGPTや、Google社のGeminiなど、いまでは様々な生成AIツールが日常に浸透しています。
電子情報技術産業協会(JEITA)によると、生成AI市場は今後ますます拡大する見通しです。
生成AIは、主に深層学習(ティープラーニング)と呼ばれる手法でデータを分析・学習します。学習内容をもとに必要な情報を探索したり、自ら考えたりして、最適な回答をゼロから生成します。
対応ジャンルも多く、テキスト生成・画像生成・音声生成など様々です。
また、従来のAIは与えられたデータの中から、正解か不正解かを判断することが得意でした。例えば、製品不良をカメラで判別する不良検出システムは、従来のAIの領域となります。
一方で生成AIは事前に学習させたデータに基づいて、自ら新たなコンテンツを提供できます。
【ジャンル別】最新の生成AIとその特徴
生成AIには、ジャンルごとに特化したツールが提供されています。適切に使い分けることで、より効果的に業務に生かせるでしょう。
ここではジャンル別に代表的な生成AIツールを紹介します。
ジャンル | ツール | 詳細 |
---|---|---|
テキスト生成 | ChatGPT |
OpenAI社が開発。英語や日本語をはじめ多数の言語に対応し、個人利用のユーザーも多い。 生成AIブームの火付け役となったこともあり、最も知名度の高い生成AIといえる。 活用例として製造現場で使用するマニュアルのベース案作成や、会議内容の要約などが挙げられる。 |
Claude | Anthropic社が開発。質問への理解力や文章力に優れ、比較的精度の高い回答を生成できる。人と会話するような自然なやり取りができるため、初心者でも扱いやすい。 | |
Gemini | Google社が開発。Google検索と連携しているため、最新の情報を含めた回答生成ができる。また、Googleの様々な機能と連携できるため、特にGoogleユーザーとの相性が良い。 | |
3Dモデル生成 | Fusion |
Autodesk社が開発。CAD/CAM/CAE/PCなど様々な3D設計ツールを統合したクラウドソフトウェアプラットフォーム。 生成AIを活用したジェネレーティブデザインでは、開発製品が現実的に作製可能かどうかを判断し適切な設計案を生成できる。 |
Creo Parametric |
PTC社が開発。CADを得意とする3Dモデリングツール。ジェネレーティブデザイン、リアルタイムシミュレーション、拡張現実(AR)、付加製造など様々な機能を備えている。 | |
画像生成 | Stable Diffusion |
Stability AI社が開発。画像生成の精度が高く、無料で使用できる(2024年11月現在)。商用利用も可能で多くのユーザーに親しまれている。 上手くAIに指示を出せれば、新製品や製造現場のイメージ画像などを生成できる可能性がある。 |
Midjourney | 定期的にバージョンアップを繰り返し、精度の高い画像生成が可能。2024年11月現在は有料版のみの提供であるが、チャットツールのDiscordと連携するだけで手軽に使用できる。 | |
動画生成 | RUNWAY | Runway AI社が開発。動画のクオリティが高く、スムーズな動きを実現している。ただし現在、縦型サイズの動画生成には対応していない。 |
Kling | 快手(Kuaishou)社が開発。動画のクオリティが高く、縦型サイズの動画を含め柔軟に生成ができる。 | |
音声生成 | VALL-E | Microsoft社が開発。感情を込めた表現や、トーンなども精度良く再現する音声生成AI。無料で使用でき、多くのユーザーが使用している。 |
Coe Font STUDIO | CoeFont社が開発。芸能人など多くの著名人からの音声提供があり、計10,000種以上の多言語音声読み上げが可能。 |
いますぐ使える!製造現場での生成AI活用Tips
製造現場で生成AIを上手く活用できれば、業務の効率化や製品の品質改善に繋がります。
活用方法は多岐にわたりますが、以下にその一部を紹介します。
- 現場の改善や新製品開発のアイデア発掘
- 生成AIを活用した3Dモデリング
- ソフトウェアプログラムのコード生成や修正
- 大量のマニュアルの要約と検索
- 撮影困難な作業を画像生成で解決
プロンプト例(生成AIに指示するためのテキスト例)も紹介しているので、ぜひ試してみてください。
現場の改善や新製品開発のアイデア発掘
新製品の開発では、様々な可能性を模索するために、いかに広く多くのアイデアを出すかが大切です。しかし、チームメンバーだけの議論では意見が偏り、最適な方法を見つけられない可能性もあります。
そんなときはテキスト生成AIがおすすめです。テキスト生成AIは過去の成功事例や失敗事例を含め、世の中のあらゆる事例から適切なアイデアを提案してくれます。
例えば、新機能を持つテレビのアイデアがほしいとき、生成AIに次のようなプロンプトを指示してみてください。「あなたはテレビメーカーの開発担当です。新機能を持つテレビを開発するためのアイデアを10個以上挙げてください。」
数秒ほどで様々なアイデアを提案してくれるため、製品開発の幅が広がるでしょう。
生成AIを活用した3Dモデリング
形状や構造が重要な製品類は、それらのベースとなる設計工程が重要です。しかし複雑な製品は、設計のための時間や人件費がかさむケースが多いでしょう。
そこで、3Dモデル生成AIの導入を検討してみましょう。例えば、3Dモデル生成AIは写真やイラストなどの2Dイメージから3Dモデルを作成することが可能です。
手書きの製品パーツのイラストや、参考にしたい競合の製品画像などを生成AIに取り込めば、自身で作業することなく3Dモデルが生成できます。
人が設計するよりも短時間でモデリングできれば、設計コストを大幅に下げられます。また、これまで思いつかなかったクリエイティブな発想で設計を提案してくれるかもしません。
ソフトウェアプログラムのコード生成や修正
製品には様々なプログラムが組み込まれているケースもあります。プログラムのコードの量が多ければ、エンジニアの負担も大きくなりコストもかさみます。
単純なコードや類似したコードの繰り返しは、テキスト生成AIを活用して自動化できる場合もあります。エンジニアの作業工数が抑えられるため、開発コストの削減に繋がります。
また既存コードを生成AIに調査させ、バグやセキュリティの問題などを見つけ出すという使い方も可能です。例えば生成AIにコードを読み込ませた上で、次のようなプロンプトを入力してみてください。
「このコードの中にバグがあれば教えて下さい。また改善策も提案してください。」
人の目では見落としていた問題が新たに発見できるかもしません。
大量のマニュアルの要約と検索
工程の多い作業手順書や複雑な装置のマニュアルは、PDFデータが何百枚にも及ぶケースがあります。その中から必要な情報だけを素早く調べることは容易ではありません。
そんなときにテキスト生成AIが活用できます。生成AIにPDFファイルをアップロードし学習させると、Google検索のような感覚でPDFファイルから必要な情報を提供してくれます。
例えば検査工程で注意すべき要点をマニュアルで調べたいとき、次のようなプロンプトを打ち込んでみましょう。
「添付したPDFの中から、検査工程の注意点を要約して教えてください。」
PDFの中から必要な内容をわかりやすくまとめて回答してくれるでしょう。
単にテキストをそのまま引用して回答するのではなく、AIが自ら考え適切な回答を提案してくれる点が生成AIの強みです。
撮影困難な作業を画像生成で解決
製造業は危険な作業も多く従業員の安全確保に努める必要があります。そのため、安全対策関連の資料を作る機会も多くなります。
しかし、危険作業のイメージ写真を撮りたくても、実際にその作業を実施するのが難しいケースがあります。
そこで画像生成AIを使用すれば、作業者が危険を冒すことなく危険作業のイメージ画像を生成できるかもしれません。
例えば、保護具を着けずに溶接作業をするイメージ写真が必要であれば、「保護具を着けずに溶接作業をする作業者の画像」とそのまま入力することで、イメージに近い画像が生成できるでしょう。
作業の準備も不要のため、手早く画像を入手することができます。
要チェック!生成AIで注意すべき3つのポイント
生成AIは便利なツールであり、製造業の分野でも今後ますます活用されるでしょう。しかし、新しい技術であるからこそ以下のように注意すべき点もあります。
- 著作権侵害の可能性
- 人の目による確認が必須
- ガイドラインの必要性
注意点を正しく理解した上で生成AIを活用すれば、不要なトラブルを回避したり、より効率よく使用したりできます。
著作権侵害の可能性
生成AIはインターネット上のあらゆる情報をもとに学習しコンテンツを生成します。しかし、生成AIは著作権の侵害まで判別することは難しく、意図せず既存のコンテンツと類似してしまう可能性もあります。
類似コンテンツを公開したり譲渡したりすると著作権侵害に該当する可能性があり、場合によっては損害賠償請求や差止請求などに発展するかもしれません。
生成AIを活用する場合は、すでに類似のコンテンツが存在していないか十分な調査が必要でしょう。
人の目による確認が必須
インターネット上に出回っている情報の真偽を生成AIが正確に判断することは現段階では難しいです。そのため、人の目による事実確認は必須です。
事実確認をせずに間違った内容や偏った意見のコンテンツを世に出せば、企業の信頼を損ないかねません。場合によっては、事実と異なる情報を公開し名誉毀損などに発展する可能性もあります。
生成AIのコンテンツは必ず人の目で慎重にチェックし、間違いがないことを確実にしてから公開しましょう。
ガイドラインの必要性
生成AIの使用には、利用者がテキストベースで指示を出す場合がほとんどです。そのため、利用者の指示の出し方次第で生成コンテンツの質が左右されます。
特に新人やITツールに慣れていないメンバーにとっては、難しく感じるかもしれません。
そのため、製造現場の誰が使っても同等のコンテンツが生成できるように、社内でガイドラインを作成するのがおすすめです。指示を出す時のポイントや具体例、注意点などをまとめることで、誰が使用しても同等のクオリティが担保できるでしょう。
【活用事例】生成AIで業務改善に成功した2社を紹介
すでに生成AIを活用して業務の効率化や品質改善に取り組んでいる企業が数多くあります。ここでは活用事例の一部を紹介します。ぜひあなたの職場での生成AI導入のヒントにしてみてください。
AIでゼロベースから設計したモータが大幅な出力アップを達成
【会社】電機メーカー
【実施内容】
こちらの会社ではこれまで電気シェーバーのモータ改善を継続的に実施してきました。担当メンバーの経験や過去のノウハウを生かしながら少しずつ性能を向上させてきたものの、アイデアが出尽くしこれ以上の改善が見込めませんでした。
そこで生成AIを活用し、これまでの先入観にとらわれずにゼロから設計を検討しました。その結果、担当メンバー間では考えつくことができなかった発想でモータの設計を作成できました。
これまでは多くの時間を費やしてもモータ出力はわずか数%ずつの改善ペースでしたが、生成AIの導入により短期間で15%もの出力向上を達成しました。
この件で社内にて生成AIの有効性が認められ、他製品の開発にも積極的に活用する方針となったようです。
生成AIを製造現場に活用した自動車部品メーカー
【会社】自動車部品メーカー
【実施内容】
社内の各製造現場では、継続的に改善活動を実施しノウハウが蓄積されていました。しかしそのノウハウは部門内で保管されており、部門をまたいで横展開するのが難しい状況でした。
そこでテキスト生成AIを活用し、各ノウハウを社内で共有できるよう試みました。
ChatGPTなどのテキスト生成AIは、インターネット上の情報だけでなく、PDFファイルなどの任意の情報を読み込ませ学習させることができます。
この機能を生かし自社のノウハウが書かれたファイルを生成AIに学習させた上で社内全体に展開しました。その結果、社内のメンバーが自由にノウハウを検索可能になり、課題に直面しても迅速に解決方法を調べられるようになりました。
生成AIを正しく活用して、現場の生産効率向上を実現しよう
今回は製造業にも生かせる生成AIの知識や活用方法を紹介しました。
生成AIにはテキスト生成をはじめ、3Dモデル生成や画像生成など様々なジャンルがあります。上手く使い分けることで製造現場の業務効率化や品質改善に生かせるでしょう。
また、生成AIにはいくつか注意点があり、それらを正しく理解して利用すればトラブルを回避できます。
生成AIは非常に便利なツールです。ぜひ積極的に導入して、貴社の業務改善に生かしてみてください。