20260512DSDAY02_NGK_平島様・前田様

2026-05-12に開催されたData Science Day 2026のご講演
講演1 NGK株式会社 平島大介様・前田佳孝様
"現場が動ける"最適化に向けて -解は出た、その先も難しい-
のスライド資料（公開版）です。

Transcript

1. Data Science Day 2026 組織に新しい価値をもたらした、あのプロジェクトの舞台裏 “現場が動ける”最適化に向けて -解は出た、その先も難しい- 2026.5.12 CONFIDENTIAL
2. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 略歴 2009 住宅・設備メーカー入社 2015 NGK 自動車部品事業部・調達品質管理 ・国内外のサプライヤー様と供に品質改善に奔走 2020 現職 デジタル変革推進部 ・IoTデータ分析による製品品質向上 ・数理最適化による業務効率化 ・全社デジタル人材育成 趣味 音楽鑑賞、自然観察（気象予報士） 2 自己紹介 NGK株式会社 デジタル変革推進部 データ活用推進グループ グループマネージャー 平島 大介 HIRASHIMA Daisuke 出身 長野県 入社年度 2015 年（キャリア入社） 数理最適 人材育成 データ分析 品質管理
3. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 3 目次 1.会社紹介 2.SPSS, CPLEXの活用 3.プロジェクト1 運用定着の難しさ 4.プロジェクト2 人材育成の難しさ
4. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 4 社名 ＮＧＫ株式会社 設立 1919 年（大正 8 年）5 月 5 日 資本金 701 億円 代表者 会 長 社 長 大島 卓 小林 茂 従業員数（連結） 19,931人（国内 4 割：海外 6 割） 2025 年 6月現在 連結会社 46 社（国内 17 社＋海外 29 社） NGKの概要
5. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 歴史に培われた強み 5 社会に新しい価値を そして、幸せを 高品質で信頼性の高いがいし製造を通じて培った独自 の技術力を核に、産業の発展や人々の暮らしを支え、 社会課題の解決に役立つ製品を次々と生み出すことで 持続的な成長を果たしてきました。 1919 がいし 1931 化学工業用耐 酸機器類 1958 ベリリウム銅 1976 ハニセラム ® 1978 低レベル放射性 廃棄物処理設備 1989 ディーゼル・パティキュレート・ フィルター 1996 自動車排ガス用 NOx センサー 1996 半導体製造装置用 セラミックス 1998 インクジェットプリンター用 圧電マイクロアクチュエーター 2012 ガソリン・パティキュレート・ フィルター 2014 複合ウエハー 2015 HDD 用マイクロ アクチュエーター 2016 ニッケルすず銅 2018 FGAN® 2019 EnerCera® （億円） （年度） 売上高 ▪ プロセステクノロジー事業 ▪ エレクトロニクス事業 ▪ セラミックス事業 ▪ エネルギーインフラ事業 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 5,500 6,000 6,500 7,000 ▪ エネルギー＆インダストリー事業 ▪ デジタルソサエティ事業 ▪ エンバイロメント事業 1919 2020 1980 1950 1940 1930 2010 2000 1990 1970 1960
6. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 2021年 ＮＧＫグループ 理念とビジョン 6 NGKグループ理念 私たちの使命 社会に新しい価値を そして、幸せを 私たちが目指すもの 人材 挑戦し高め合う 製品 期待を超えていく 経営 信頼こそが全ての礎 NGKグループビジョン Road to 2050 ありたい姿 独自のセラミック技術で カーボンニュートラルと デジタル社会に貢献する ５つの変革により 事業構成を転換する 収益力向上 商品開花 DX推進 研究開発 ESG経営 なすべきこと
7. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 7 データ利活用 分析・数理最適化 NTTインテグレーション様よりSPSS / CPLEXともに導入当初からサポート, 社内教育（有償） 問い合わせ先：teamspss@niandc.co.jp 2016～2018 2019～2021 2022～2024 2025～ SPSS Modeler 試行 SPSS Modeler 拡大 SPSS 拡大 （複数の海外拠点へ適用済み） 国内 海外 ～SPSS選定のポイント～ ①自動処理可否 ②グローバルで購入可否 ③サポートの質（使用方法・解釈） 国内 ｻﾎﾟｰﾄ CPLEX 試行 CPLEX 拡大 ～CPLEX選定のポイント～ SPSS選定ポイントの①～③に加えて ④SPSSとの親和性高 ⑤適用可能問題の幅（MP + CP） SPSS CADS導入
8. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation NGKのデータ利活用事例 8 データ利活用 生産計画最適化（CPLEX活用） 自立制御（SPSS活用） DX人材育成（CPLEX活用） 異常検知（SPSS活用） ピーク電力最小化 ・数理最適の活用 ・生産計画をファインチューン ・生産性維持 ➔契約電力削減 予知保全によるダウンタイムの低減 ・設備センサの異常を見える化 ・異常をメールで見せる化 ➔量産適応済み 原 料 管理 規格内 OK NG 通 常 工 程 特 別 処 理 別 製 品 自立制御 品質予測から自律的に変更 ・過去データからの品質予測 ・受け入れ時から将来を予測 ・自律的に最適な処置を実施 ➔量産適応済み データを活用した生産性改善、DX人材育成にSPSS、CPLEXを活用 設備IoTデータ 教育設備ミニプラント ・DX教育専用設備として活用 ・数理最適化教育 ・社外交流 ➔人材育成・社外交流に活用中
9. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 9 目次 1.会社紹介 2.SPSS, CPLEXの活用 3.プロジェクト1 運用定着の難しさ 4.プロジェクト2 人材育成の難しさ
10. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 10 自己紹介 NGK株式会社 デジタル変革推進部 データ活用推進グループ マネージャー 前田 佳孝 MAEDA Yoshitaka 出身 三重県 入社年度 2013 年 略歴 2013 NGK 入社 製造技術本部 施設統括部 ・生産設備からIoTデータ収集の仕組み導入～データ活用 2020 現職 デジタル変革推進部 ・データ利活用による生産改善・熟練作業の自動化 ・社内デジタル人材育成運営 趣味 サイクリング、温泉巡り
11. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 11 取り組み背景 41% 15% 10% 8% 生産する製品、タイミング、生産数 生産に必要な資源 エネルギー 生産計画 CO2削減の必要性 鉄鋼業 化学工業 （含石油石炭製品） 窯業・土石製品製造業 （2,900万トン） 機械製造業 産業部門の エネルギー起源 CO2排出量 3億8,400万トン (2019年度) 社会的責任として CO2削減が重要 出典：環境省WEBサイト資料 http://www.env.go.jp/earth/ondanka/ghgmrv/emissions/yoin_2019_2_3.pdf お客様が要求する生産数および生産資源を満たす生産計画 一方、窯業は業界毎CO2排出量で8%を占めておりCO2削減は重要な課題 生産計画とは 課題
12. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 12 工場ピーク電力低減 数理最適化を活用し生産計画を更にファインチューニングしピーク電力を低減 → 設備稼働タイミング最適化により工場ピーク電力を最小化 2026/3/3 プレスリリース 工場操業条件をAIで最適化する技術で電力ピークを削減し、 最適なエネルギーマネジメントを実現
13. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 13 セラミックスの焼成 製品の数だけ温度カーブ（≒電力カーブ）が存在 → 工場ピーク電力最小化には異なる電力カーブの最適な組み合わせ 製品A 原料調合 成形 焼成 加工 検査 温度カーブ 電力カーブ 時間 温度 製品B 時間 電力 全設備の合計電力カーブ 設備の稼働が重なると 大きなピーク電力 各設備の電力カーブ
14. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 14 運用までの歩み 約5年の期間をかけて数理最適化の技術開発～運用定着 → 技術開発だけでなく、現場運用に向けた工夫・施策が必要 2021年 2022年 2023年～2024年 2025年～ 開発開始 検証 運用定着 安定運用 ▪苦労 ・数理最適化の技術ゼロ →NTTｲﾝﾃｸﾞﾚｰｼｮﾝ様から 技術支援 ・現状把握 (現地・現物・生データ) ・数理最適化開発 ・最適化結果通りに 短期間生産 ・運用課題明確化 ▪苦労 ・現場(計画～現場) 運用体制の構築 ・既存生産計画を活用した仕組み ・設備の自動スタート化 ・現場と密に連携 ▪苦労 ・数理最適化だけでは不十分 ・量産で“使ってもらう“仕組みの工夫 ・契約電力削減 ・バグは直ぐに修正
15. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 15 運用定着に向けた施策1 既存の生産計画フローの活用 既存の計画作成フローはそのままに最適化処理を追加 → 数クリックで最適化処理する仕組み構築し 既存システム改修・運用変更 を最小化 お客様 注文 生産計画 作成 各設備を 手動スタート お客様 注文 最適化 処理 生産計画 作成 新生産計画 作成 設備統合 司令システム 各設備が 自動スタート ・シンプルなUI ・操作は数クリックのみ 施策1 施策2 従来 改善後 SPSS CPLEX アプリ画面 バックグラウンド
16. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 16 運用定着に向けた施策2 設備自動スタート化 設備自動スタート化により作業負荷軽減、さらに土日の無人稼働を実現 → 決められた時間に作業者が操作する負荷軽減 ＆ ピーク電力低減効果拡大 土日 お客様 注文 最適化 処理 生産計画 作成 新生産計画 作成 設備統合 司令システム 各設備が 自動スタート 施策1 施策2 ・決められた時間に操作 ・作業負荷大 ・時間がずれると 効果低減 従来 自動スタート化 さらなる改善 ・時間で自動稼働 ・従来運用より 土日は未稼働 ・運用変更で 土日稼働 ・効果拡大 電 力
17. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 17 目次 1.会社紹介 2.SPSS, CPLEXの活用 3.プロジェクト1 運用定着の難しさ 4.プロジェクト2 人材育成の難しさ
18. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 18 教育機能を詰め込んだ設備 -ミニプラント- デジタル技術交流 背景 ：秘匿性なくオープン 取組 ：身近な交流から共創テーマへ「対話」 次世代を担う人材獲得 学生インターン 背景 ：ITやAIに強い学生の採用は極めて困難 取組 ：素材分野における活躍イメージを伝え、採用に繋げる データ取得～活用まで一気通貫の実践教育 背景 ：データ活用は大事な手段 取組 ：社内マインド醸成の加速、実践的な教育実施 人材育成 人材獲得 社外交流 教育： DX人材の育成・獲得 共創： 課題や取り組みを共有、社外交流を加速 ミニプラント
19. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 19 データ活用の流れと実践教育 ・センサ、制御装置 等 ・データの流れ、サーバー取得設定 ・BIツールを用いた生産性の見える化 最適化 データ分析 データ収集 見える化 ・生産性ロスの原因分析、改善提案 SPSS ・モノの最適な流し方 … 次スライドにて CPLEX データ収集～活用の流れ ミニプラント教育風景 設備の理解 光電センサー シリンダー など データ収集～活用まで一気通貫のDX教育を目指す →ミニプラントを着想、2023年より稼働 SPSS 生産性ロス分析
20. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 20 ワーク流し順によるトータル時間の最短化 現場で起きている順序最適化問題 →「見て・触れて・考える」ことができる教材 途中で少し止まる 止まらずに進む 途中で長く止まる ワークごとの違い（制約） トータル時間の最短化（目的関数） 流し順を試行錯誤 ワーク流動イメージ ※停止中に 追い抜き可能 ▪苦労 ・分かりやすさ ・業務のリアルさ ・直感で当てる人も
21. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 21 数理最適化の適用 ワークの流し順を変えるだけで、トータル処理時間はこんなにも変わる → 講師がCPLEXで最適解を求解し、説明 1680通り 流し方 最適解 CPLEXで求解 →実機とも一致 Tips “CP”がCPLEXの便利機能 数理最適化の適用
22. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 22 最適化教育の壁 最適解は”出せる” ：CPLEXを導入済 教育となると”話は別” ：短期間でのプログラミングは現実的ではない 定式化 CPLEX 実装 制約記述 体感 プログラミングの壁 現在の教育範囲 理想の教育範囲 どう超えるか？ 1 2 3 4
23. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 23 NGKグループ共創施設「NGK Collaboration Square DIVERS」 2025年7月 オープン ミニプラント in DIVERS 皆さまと一緒に ミニプラントを育てていきたい！ 多様性を尊重し、挑戦を促す コミュニケーションの拠点
24. CONFIDENTIAL ©NGK Corporation 24 ご来社を歓迎します ここから始まる挑戦が、変革を加速させる。 それが「DIVERS」です。 社員一人ひとりが誇りと挑戦マインドを育むグループアイデンティティー浸透の場。 そして、社内外の知見を融合し、新しい価値を創造するオープンイノベーション推進の場。