マテリアルズインフォマティクスの導入事例 - 東洋紡株式会社様

1． はじめに、貴社のビジネスのご紹介をいただけますでしょうか？　また、貴社の研究所はどのような雰囲気でしょうか？

東洋紡では、「素材+サイエンス」を核として、フィルム・機能マテリアル、モビリティ、生活・環境、ライフサイエンスといった幅広い領域において素材ソリューションを提供しています。このようなソリューション領域で、お客様のニーズに合った高品質な素材を、迅速に開発・提供しています。お客様からの反応も好評で、今後も高い機能性を持った新規素材を期待されております。

研究所の雰囲気は、東洋紡の理念である「順理則裕」（なすべきことをなし、社会と個人を豊かにする）、および「変化を恐れず、変化を楽しみ、変化をつくる」という価値観から形成されています。より具体的には、専門知識をコアとした新たなイノベーションを生み出す活気、本質的なことに集中できる自由な風土、目先に捕らわれることなくじっくりと考える働き方、などが特徴です。このような雰囲気のもと、素材ソリューションの源泉となる研究成果の創出および事業推進に取り組んでいます。
 

2． 貴社の経営層やステークホルダーからのマテリアルズインフォマティクス（MI）に対する期待はどのように認識されていますか？

化学・素材業界の状況は、市場規模が大きくなる一方で、競合との競争激化やお客様の多様なニーズに応えるために、製品ライフサイクルの短縮が進んでおります。このように変化が激しい分野において、新たな機能や性能を持つ製品を継続的に生み出すことが求められます。従来のR&Dでは、研究者個人の経験や知識に頼っていましたが、研究開発スピードの向上や顧客要望への迅速な対応、新物性・機能製品の開発サイクル短縮などが必要不可欠です。

このような背景に対応するために、デジタルトランスフォーメーション（DX）を積極的に進めていく必要があります。特に、化学メーカーのDXで必要不可欠であるMIに対しては、「やらないと取り残される」「やるなら尖った活動を」という経営層の強い後押しもあって、現在、R&Dの誰もが利用しやすいようにデータ蓄積・解析の仕組み導入や人材育成を進めています。
 

3．貴社において特徴的な点として、研究開発への投資に積極的で、新たな素材となる製品を矢継ぎ早に生み出していることが挙げられます。MIに対する研究者の反応はいかがでしょうか？

R&Dでは積極的にMIを活用しようという機運が高まり、MI導入を開始して1年経過しました。2022年8月現在、複数のテーマでMI活用の成果が見えてきている状態です。研究者の反応としては、MI習得に対して非常に積極的です。特に成果が出始めた研究テーマでは研究者同士の議論が、データという共通認識のもとに活発化されています。実際にMIを使った研究者からは、「実験回数が削減され、研究の効率化ができる」という前向きな反応がありました。その他の効果として、MIは計算により網羅的な実験条件における物性の良し悪しを探索できるので、研究者が研究開発の方向性を見出すといった使い方の工夫もされています。
 

4．MIで設計した素材の研究成果を世の中に出していく際に、直面する問題や障壁など、認識されている課題はありますか？

初期に小規模導入で試した結果、R&D全体への展開に向けた課題も見えてきました。具体的には、プログラミングが苦手な研究者にとっては使いこなすまでの難度が高いこと、データを読み解く能力、データリテラシー向上などの研究者個人の課題が浮き上がってきました。

これらを解決するために、DX推進室を設置し、GUI操作で簡単に解析できるMIツールの開発・導入や研究者向けの解析支援、人材開発プログラムの提供を進めています。また、MIの旗振り役であるDX推進室にMI解析の専門人材を配置し、事業部からMI解析委託なども進めています。最初は手探り状態でしたが、MI専門人材を集約し、R&D全体を牽引することで、社内に変革を起こしています。

また、素材ビジネスを上位視点でとらえた長期的な課題として、製販開の一体化に取り組む必要があります。研究初期の知財や論文からの情報収集の効率化に始まり、研究成果の円滑なビジネス化・量産化、顧客要望に素早く応えるエンゲージメント強化など、データを活用しながら社内バリューチェーン全体改革を進めていく必要があると考えています。
 

5．今後のインフォマティクスに対する期待や将来の展望についてのご意見をお願いします。

今後の展望としては、MIの民主化を推進し、研究開発において当たり前に使えるようにしていくことです。また、グローバルで競争力のある素材ソリューションで社会に変革を起こしていくことです。さらに、研究開発に閉じることなく、製造現場や販売部門との連携も視野に入れ、R&Dから製造まで一気通貫でデータ活用を進めていくことも検討しています。これを進めることにより製販開の一体化を促進し、全社DXに大きな貢献ができると考えています。
 

6．最後に、御社におけるMI人材育成の方向性についてお聞かせください。

これまで述べたように東洋紡のR&Dの誰もがMIを活用し研究開発を効率的に進めることを目指しています。この方向の中で2タイプの人材育成を進めています。(1)データを利活用して素材・化学の研究成果を創出するジェネラリスト型人材と、(2)高難易度の問題解決やデータ利活用の新たな仕組みを生み出すスペシャリスト型人材です。ジェネラリストは、データ蓄積や解析によるデータの読み解き能力を磨き、素材ビジネスを通して社会問題を解決するソリューションを生み出す役割を担っています。一方で、スペシャリストでは、新たな解析アルゴリズム開発や量子コンピュータ等の活用ができるエッジの効いた人材を育成し、CoE (Center of Excellence)活動の牽引役とする形で取り組んでいます。今後の方向性としては、ここで述べた社内人材の育成に加え、他業界から人材を募り、異なるタイプが共創することで社会変革する素材サイエンスを目指していきます。