【成功事例】株式会社栗本鐵工所 × 株式会社日立ハイテク

導入の背景と課題

無数の組み合わせが存在する「混練プロセス」の条件設定を、いかに効率化するか

リチウムイオン電池をはじめとする二次電池の需要が急速に高まる中、製造工程における「効率化」と「品質の安定化」は最重要課題となっています。特に、複数の材料を均一に混ぜ合わせて電極のもととなる「スラリー」を製造する混練工程は、電池性能を大きく左右する極めて重要なプロセスです。

栗本鐵工所の二軸連続式混練機「KRCニーダ」は、優れた分散・均一化性能を持ち、国内トップシェアを誇ります。しかし、最適な混練条件を導き出すためには、機内に組み込む複数のパドル形状の組み合わせ（パドル配列）や運転条件など、無数の選択肢とトレードオフが存在します。これまでこの最適な条件設定は、高度な専門知識と熟練者の経験（ドメインナレッジ）に強く依存しており、検証期間の短縮やさらなる高度化が課題となっていました。

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取り組み内容（ソリューション）

独自生成AIとプロセスインフォマティクス(PI)を組み合わせた「フィジカルAI」の活用

この課題を解決するため、栗本鐵工所が長年培ってきた混練技術・データと、日立ハイテクの解析・分析技術およびインフォマティクス技術を融合。日立グループの次世代AIソリューション群「HMAX Industry」を活用し、以下の2つのアプローチで混練プロセスの最適化と検討期間の短縮を検証しています。

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1. 日立独自生成AIによるナレッジの体系化と条件提案 特許や論文などの公知データに加え、栗本鐵工所の機密性の高い固有ナレッジ（マニュアルやパドル情報）を生成AIに入力。過去の実機試作データが十分にない状態からでも、最適な条件設定や制御条件の具体的な方向性をAIが提案し、実験回数の削減を図ります。
2. プロセスインフォマティクス(PI)による電池性能予測 試作したスラリーを日立ハイテクの技術で画像観察・電池評価し、そのデータにPIを適用。混練条件と最終的な電池性能の相関をデータ駆動で解析し、生産立ち上げ時における検討期間の短縮と歩留まりの早期改善を進めています。

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期待される成果

量産フェーズにおける品質自動管理と、他粉体プロセスへの横展開へ

本協業による実証により、以下の成果が期待されています。

• 試作・検証工数の大幅な削減（条件検討の効率化・高度化）
• 高品質な高固形分スラリーの安定製造
• 量産フェーズにおける品質安定化と歩留まり改善

参照元：日立ハイテク公式サイト https://www.hitachi-hightech.com/jp/ja/news/nr20260511.html