マテリアルズ・インフォマティクスで材料開発が変わる――成功事例と無料セミナーのご案内：PR

近年、材料開発の現場や素材・化学メーカーでは「マテリアルズ・インフォマティクス（以下、MI）」が注目されています。本記事では、MIの概要やその効果について、MI-6株式会社とお取り組みいただいている大塚化学様の事例を挙げて解説します。

マテリアルズ・インフォマティクスの基礎について解説する「10/4開催：無料ウェブセミナー」へご招待！数多くの会社でMI推進プロジェクトに関わる責任者が、MIの基礎と実施する上でよくある誤解について解説します。本記事で、さらにMIについて理解を深めたい方は必見です。

マテリアルズ・インフォマティクス（以下、MI）について、明確な定義はさまざまですが、MI-6では「膨大な化合物空間やパラメータ空間の中から、計算機によるデータドリブンなモデリングや数理最適化により所望の物性を持つ材料を探索する手法」と定義付けています。

もう少しかみ砕いて解説すると、「実験データ/文献データ/データベースなどのさまざまな材料に関するデータを用いて、AIや統計学などを活用して材料開発をより効率的に進めようとする試み」とも言えます。

近年の素材開発では、常にニーズが多様化していることに加え、プロダクトライフサイクルも同時に早まっています。例えば、素材開発の現場においては「お客様から半年以内の提案を要求されるため、目標とする物性値を導き出すための期間が短くなった」などの声を耳にします。

その状況を踏まえて国内企業間の競争が激化しているだけでなく、さらにそれに追い打ちをかけるように、中国を筆頭とする新興国のプレーヤーによる市場への新規参入も増加しています。新興国では、圧倒的な人海戦術で試行を繰り返すことによって早期に成果を出すだけでなく、さらに政府主導で材料開発分野への積極的な投資が行われているケースも少なくありません。

これらの複合的要因による業界環境の変化によって、MIの重要性が高まっていると言えます。

MIを活用してどのような効果が見込まれるのか、MI-6株式会社とお取り組みいただいている大塚化学様の事例を解説します。大塚化学様では2020年にMI準備室を立ち上げており、同年末にMI-6株式会社が提供するソフトウェア「miHub」を導入され、MI推進のご支援を行っています。

MI推進室の大園様にお話を伺うと、MIの活用によって主に下記のような効果を実感いただいています。

1.従来よりも研究開発にかける工数が約半分になった
⁠2.導き出した成功データを引き継いで、さらなる効率化が見込める
⁠3.研究者のバイアスを取り除き、新しい知見や切り口を見つけられる

1.従来よりも研究開発にかける工数が約半分になった

「定量的な成果は企業秘密のため開示できないものの、感触的には従来のおおよそ半分ぐらいの期間で、目標としている材料の開発に成功している」との声をいただいております。それだけでなく、不要な実験を行うことの抑制もできており、従来よりも開発工数を大幅に改善できたという成果が得られています。

2.導き出した成功データを引き継いで、さらなる効率化が見込める

上述した開発結果を応用することで、次回の研究はさらなる開発期間の短縮化に成功したことを実感されているとのことです。材料開発においてはこのテーマで初回のmiHub利用でも、従来の半分ほどの回数に効率化できましたが、次は恐らく4分の1ほどの回数で達成できる見込みです。導き出した成功データによって、さらなる開発の効果率化を期待できます。

3.研究者のバイアスを取り除き、新しい知見や切り口を見つけられる

MIが導き出した結果の中には、知識、経験、勘に基づかない新たな切り口が推奨されるため、研究員のバイアスを取り除くことに非常に貢献していると感じています。研究員側としても思い込みの部分が実はそうじゃなかったという気付きが得られたり、予想していない切り口を推奨されることで知見を広げられるため、利用する研究者にとってポジティブな要素が非常に大きいとのことです。

MIの活用は注目され、ポジティブな声が大きいが故に「MI使ったら良い結果が何かしら出るんだろう」と、MIを魔法の杖（つえ）のように捉えられている風潮もあります。

しかし、MIの成功例の背景には、多くの試行錯誤や適切な運用方法に基づいて実現されているものです。

前提として、決して魔法の杖ではない（つまり、万能ではない)ということを理解したうえで、正しい期待値を持って取り組むことが重要です。

本記事で触れてきた「マテリアルズ・インフォマティクス」に興味のある方、今後検討したいと考える方に向けて、2022年10月4日に無料Webセミナーを開催いたします。多くの企業でMIの推進を支援してきた専門家が登壇し、MIの基礎から組織内で利活用するためのポイントを分かりやすく解説いたします。ぜひご参加ください。

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記事提供：MI-6株式会社