製造業のAIシステム導入事例11選

はじめに:AI導入は、“未来の話”ではありません

日本の製造業、特に中堅・中小企業は今、深刻な課題に直面しています。慢性的な人手不足、熟練工の高齢化による技術継承の困難、そして納期短縮や高品質を求める顧客からのプレッシャー。これらの要素が複雑に絡み合い、現場では「限界だ」「もうこれ以上、今のやり方では無理だ」という声が日に日に強まっています。

そこで今、注目されているのがAI(人工知能)を活用した業務の自動化・高度化です。「AIなんて大企業の話だ」と思っていませんか?実は違います。AIは、むしろ現場の課題を最も身近に、そして具体的に解決してくれる“実用技術”として進化してきています。

経済産業省の「ものづくり白書2023」によると、すでに製造業の24%が何らかの形でAIを活用しており、中堅・中小企業でも15%前後が導入を始めています。そして導入した企業の多くが、「戻れない」「もっと早くやるべきだった」と語ります。その理由はシンプルです。結果が出るからです。

本記事では、実際にAIを導入した11の企業事例を通して、「どのような課題に対し、どのようなAIがどんな成果をもたらしたのか」を詳細にご紹介します。読み進めるうちに、きっと“自分たちの現場でも導入できそうだ”と感じていただけるはずです。


導入事例①:熟練者頼みの図面チェックに終止符(〇〇社支援/精密部品メーカー)

設計部門では、CAD図面の整合性確認や仕様ミスのチェックに、ベテラン社員が多大な時間と労力を割いていました。目視による確認はヒューマンエラーの温床であり、新人が即戦力になるには年単位の育成が必要でした。

〇〇社が提供したのは、図面を自動で解析し、寸法抜けや注記漏れを検出するAIシステムです。AutoCADなどの主要フォーマットに対応し、設計者が作業中にリアルタイムでフィードバックを受け取れるように設計されました。

導入の結果、1枚の図面を確認する時間は従来の3分の1になり、設計エラーは80%以上削減。新人でも正確なチェックが可能になり、熟練者は高度設計に専念できる環境が整いました。

導入事例②:外観検査の属人化から脱却(〇〇社支援/樹脂成形メーカー)

バリやクラックなどが発生しやすいプラスチック成形品の検査は、これまで熟練作業者の目視が頼りでした。経験に頼る検査では品質が安定せず、人員確保も難しいという深刻な問題を抱えていました。

導入したのは、AIによる画像認識で異常箇所を検出する検査支援システム。約2万枚の学習画像をもとに、バリ・ヒケ・変形などの不良を高精度に分類するモデルが構築されました。

結果として、検査速度は2倍以上、不良の見逃しは60%以上減少。夜間無人ラインでも稼働可能となり、生産キャパシティを15%向上することができました。

導入事例③:現場巡回をAIが代替(大成建設)

建設現場では、日々の施工進捗確認に多くの時間が費やされていました。特に複数階・広大な敷地を持つ現場では、進捗の把握に人力だけで対応するには限界がありました。

大成建設が導入したのは、360度カメラで撮影した現場画像をAIが解析し、施工済・未施工エリアを図面と照合するシステム。これにより、管理者は遠隔からでも進捗をリアルタイムで把握できるようになりました。

日々の巡回時間は3時間から30分へと短縮。報告の手間も大幅に削減され、マネジメントの質とスピードが向上しています。

導入事例④:CADの自動操作で設計効率が激変(〇〇社支援/板金加工業者)

類似形状の部品を大量に設計する業務では、CADの操作が“単純作業化”していました。パラメータの入力だけで済むような繰り返し作業に時間を費やす非効率が課題でした。

〇〇社は、AIと連携したパラメトリック設計支援システムを開発。必要な寸法や制約条件を入力すれば、AIが自動でCAD上に設計図面を生成します。

その結果、設計時間は従来の3分の1以下に短縮され、設計者は新製品開発や品質向上といった創造的業務に集中できるようになりました。

導入事例⑤:異常の“予兆”をつかんで設備トラブルを回避(〇〇社支援/自動車部品メーカー)

突発的な設備停止が生産計画を狂わせ、損失に直結していた同社。異音や振動を経験則で判断する運用では限界がありました。

そこで導入したのは、設備に設置したセンサーから収集した振動・温度・電流データをAIが常時モニタリングし、異常の兆候を検知するシステム。

結果、突発停止は月6件から1件に減少し、保全作業の計画化が可能に。品質安定と納期遵守に大きく貢献しています。

導入事例⑥:在庫の“読み違い”をAIで防ぐ(サッポロビール)

季節・販促・天候といった要因で需要が激しく変動するビール業界。従来の経験に基づく需要予測では、欠品・過剰在庫が頻発していました。

同社はAIによる多変量予測モデルを導入。POSデータ、天気予報、イベント日程などを学習させたモデルが、地域別・日別の販売数量を高精度で予測。

導入後、在庫ロスが15%減少し、製造計画も安定。販売現場との連携強化にもつながりました。

導入事例⑦:ロボットアームに“やさしさ”を教える(〇〇社支援/農業機械メーカー)

農産物の自動収穫は、位置や熟度の判定、やさしい把持動作といった高度な判断が求められ、実現が難しい分野でした。

導入したのは、AIによる画像認識と力制御を融合したロボットアーム。カメラで果実を認識し、力センサーで触感を再現。トマトなどのデリケートな果物をつぶさず収穫可能になりました。

人手に頼っていた作業が24時間化され、収穫効率は1.8倍に向上。農業分野でもAI活用の波が広がっています。

導入事例⑧:故障の前に知らせてくれるポンプ(みつわポンプ製作所)

ポンプ装置の不具合は、取引先に大きな迷惑をかけてしまう。そのため、定期交換をしていても突発故障が後を絶ちませんでした。

AIを活用した予知保全システムを導入し、振動や流量の変化から異常を“予兆段階”で検知。寿命予測に基づく部品交換が可能になりました。

その結果、故障率が40%以上低下し、計画外停止はほぼゼロに。メンテナンス工数も大幅に減っています。

導入事例⑨:在庫管理の精度で利益が変わる(〇〇社支援/電子部品メーカー)

多品種・少量生産の製造現場では、「足りない」「余る」が常に付きまとう課題でした。過剰在庫はキャッシュフローを圧迫し、欠品は信用問題に直結します。

AIによる在庫最適化システムを導入し、過去の発注・使用傾向、リードタイムを元に安全在庫を自動算出。発注も自動連携されるようになりました。

結果、在庫量は25%減少、欠品は半減。資金効率と顧客対応力がともに改善されました。

導入事例⑩:ベテランの“頭の中”をAIが再現(サントリー食品インターナショナル)

熟練プランナーの経験と勘で組まれていた生産スケジュール。欠員時や急な変更に対応できず、非効率が続いていました。

AIスケジューラを導入し、設備制約・人員配置・段取り替え条件を加味した自動スケジュール生成を実現。急な計画変更にもリアルタイムで再計算が可能になりました。

結果、計画立案にかかる時間は週40時間→1時間に。年間6,000時間以上の業務削減を実現しています。

導入事例⑪:ミスゼロの出荷を目指して(〇〇社支援/物流センター)

出荷作業における誤品・誤数量・出荷漏れが月に数十件発生しており、返品・再出荷コストが膨らんでいました。

導入したのは、カメラとバーコードリーダーを連携させたAI検品システム。箱に詰められた商品を撮影し、AIがリストと照合してミスを検出します。

誤出荷率は0.1%以下まで改善。作業者の負担も軽減し、新人でも安定した品質が担保されるようになりました。


導入の流れ:まずはPoCから小さく始める

AI導入といっても、最初から大規模開発をする必要はありません。多くの企業が、まずはPoC(概念実証)から始めています。PoCとは、小規模なプロジェクトで「本当にAIが使えるか?」を確かめる段階です。

〇〇では、PoCの設計・実施から要件定義、開発・本番導入、運用改善まで一気通貫で支援。CADやセンサーデータ、製造業特有の業務に精通したエンジニアが、現場目線でシステムを構築します。


今こそ、AI導入を“自分ごと”に

AIは、特別な技術ではありません。今や現場で「使える道具」として、多くの企業で実績を出しています。逆に言えば、導入が遅れるほど、競合との差は広がる一方です。

「人が採れない」「品質が安定しない」「属人化を解消したい」―― そんな現場の悩みをお持ちなら、まずはお気軽にご相談ください。

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