材料設計を加速させるAIプラットフォーム　Citrine Platform

AI Leading Requires Action

著：David Frazee 元 3M Corporate Research Systems Lab のVP。30年以上にわたり、デジタル技術や製品開発組織を率いてきた経験から、新素材の開発においても、既存製品の新たな顧客要求への対応においても、イノベーションにおいてはリーダーシップによる行動が不可欠であるという重要性を説いています。本稿では、素材と化学におけるデジタル・イノベーションのためのAIと新たなツールセットについて学び、経営幹部が製品開発にテクノロジーを活用するための戦略を策定し、早期に価値を定義する方法について解説します。顧客の要求はますます加速しており、リーダーになる（あるいはリーダーであり続ける）には行動が必要なのです。

【金属】　初の市場投入に成功–3Dプリントによる高強度アルミニウム合金

3Dプリンティングでは部品のニアネットシェイプ製造が可能であり、廃棄物の削減や、続く溶接工程の省略に繋がります。また航空宇宙産業や自動車産業では軽量で、過酷環境での機械強度にも優れた合金が必要とされています。

3Dプリント用のアルミ合金も開発されてはいますが、強度が不十分なため用途は限定的です。ボーイング社とゼネラルモーターズ社の合弁会社である HRL Laboratories社では、航空宇宙用途でも使用できるほど高強度な3Dプリント用アルミ合金の開発に、Citrine Platformを活用しました。

【配合】　炭素繊維製造プロセスで使用する添加剤のAI駆動型開発

• データ点数ゼロからスタートして、AIモデルが炭素繊維用添加剤のレシピ提案に成功するまで5ヶ月
• 最初に作られたAI モデルは、従来の研究開発アプローチよりも有望な候補を特定する能力が 4 倍優れていた
• わずか3 回のシーケンシャルラーニングを繰り返しただけで、 AI モデルは既存の市販品と同等の結果を示すレシピを提案

【配合】　AIを活用して材料レシピから有害物質を除去

• 複雑な多相の配合における高精度なモデルを構築
• 82％の精度で毒性を予測するモデルを4週間で開発
• 高価な製品開発の前に、有害なレシピを除外
• 動物実験の削減