化学業界におけるDXとは？メリットや推進するステップを解説

近年、多くの製造業で業務変革が進む中、化学業界においてもDX（デジタルトランスフォーメーション）の必要性が急速に高まっています。

特に研究所や試験サービス部門では、日々蓄積される膨大な研究データや試験結果の管理・共有、そして属人化された業務フローの効率化が大きな課題となっています。

本記事では、化学業界におけるDXの定義や具体的なメリット、推進するためのステップなどをご紹介いたします。

化学業界におけるDXとは

化学業界におけるDXとは、どのようなものでしょうか？
ここでは、その定義と、本記事の対象範囲をお伝えします。

化学業界におけるDXの定義

化学業界におけるDXとは、化学業界特有の膨大な研究データや製造プロセスデータを活用し、デジタル技術によって「研究開発（R&D）」や「生産・品質管理」の各フェーズ、さらには組織のあり方やビジネスモデルそのものにイノベーションを起こすことを指します。

特に研究所や試験サービス部門においては、これまで属人化していた高度な技術や実験データを組織の共有資産に変え、新たな付加価値を生み出し続ける体質へシフトすることが本質的な目的といえます。

化学業界におけるDXの主要な領域

化学業界におけるDXの取り組みは、大きく分けると以下の3つの領域に分類できます。

研究開発（R&D）領域

研究開発（R&D）領域では、AIやビッグデータ、シミュレーション技術を用いて、新素材の探索や分子設計を高速化する「マテリアルズ・インフォマティクス（MI）」が代表例です。

実験の試行錯誤をデジタル上で再現することで、開発期間の大幅な短縮を目指します。

製造・品質管理領域

製造・品質管理領域では、製造プラントのスマート工場化や、ラボ（研究所）における試験業務の自動化・一元管理が該当します。

試験機器とシステムを連携させ、手入力によるミスの低減を図ることで、検査プロセスの信頼性向上と業務効率化を支援します。

サプライチェーン・営業領域

サプライチェーン・営業領域では、市場の需給予測データを活用し、原材料の調達から製造、物流、販売までのプロセス改善に役立てます。

これにより、余剰在庫の削減や、顧客ニーズに対する迅速な提案が可能になります。

本記事では、特に試験サービス部門の責任者様が関わる「研究開発」および「品質管理」におけるDXに焦点を当てて解説します。

化学業界でDXの推進が必要な背景

化学業界でDX推進が求められる理由には、大きく4つの背景があります。

研究開発競争の激化

化学・素材市場では、新材料や高付加価値製品の開発スピードが企業の競争力を左右します。

従来の化学業界では、研究者の経験や勘に支えられた試行錯誤型の実験が中心でしたが、顧客ニーズの多様化や製品ライフサイクルの短期化が進む現在、従来手法だけで競合他社に先駆けて新素材を開発するのは難しくなっています。

そこで、過去データやシミュレーション、AIを活用して最適な組み合わせを効率的に探索するデジタル技術が、開発競争力の重要な要素になっているのです。

労働力不足と技術承継

少子高齢化に伴う労働力不足は、専門性の高い研究所や試験サービス部門にとっても深刻な課題となっています。

熟練技術者が長年、培ってきた実験条件の見極め方や分析ノウハウといった暗黙知は、紙の記録や個人管理にとどまりやすく、組織全体で共有・再利用されにくい場合があります。

ベテラン層の引退が進む中、これらの知見をデジタル化し、標準化されたかたちで承継できる仕組みを整えなければ、研究品質や再現性の低下につながる恐れがあります。

法規制対応と品質保証の厳格化

化学製品や受託試験サービスを国内外に展開するにあたっては、対象となる業務や試験内容によって、ISO規格、GLP（Good Laboratory Practice／優良試験所基準）などの品質基準や法規制への対応が求められます。

また、品質保証のハードルが年々、高まる中、重要性を増しているのがトレーサビリティの確保です。
原材料や試料の受領から試験の実施、結果の承認、出荷や報告に至る一連のプロセスにおいて、誰が、いつ、どの機器を使い、どのような手順で行ったかを追跡できる体制を整えることが重要です。

しかし、手作業による紙の転記では、データの誤記や改ざんの恐れがあります。
アナログな管理体制から脱却し、トレーサビリティの確保や厳格なデータ管理を、システムと運用の両面から支援することが求められています。

カーボンニュートラルへの対応

持続可能な社会の実現に向け、化学業界にはカーボンニュートラルへの貢献という大きな変革が迫られています。
環境負荷の低い代替素材の探索や、エネルギー消費を低減する製造・試験プロセスの開発は重要です。

こうした複雑な環境配慮型研究開発を効率的に進めるためにも、シミュレーション技術やデータ解析（マテリアルズ・インフォマティクス）といったデジタルの力を活用し、試作や実験を減らして無駄な実験を削減するアプローチが求められているのです。

化学業界でDXを推進するメリット

研究開発コストと期間の削減

化学業界におけるDXの推進は、研究開発や試験業務の効率化に大きな効果をもたらします。

従来のように、過去の実験データや試験結果が紙のノートや個人のPC内に埋もれている状態では、類似する試験を重複して行ってしまう無駄が発生しがちです。

データをデジタルで一元管理し、高度な検索性を確保することで、過去の知見を検索・参照しやすくなります。

さらに、蓄積されたデータをベースにシミュレーションや予測モデルを活用すれば、実験の試行錯誤を減らし、開発・試験に関わるコストや期間の削減につなげられます。

品質管理の高度化とミスの削減

試験サービス部門の信頼性を維持する上で、ヒューマンエラーの低減は継続的な課題です。
手書きの検査表への記入や、Excelへの手入力によるデータ転記には、どれだけ注意を払っても誤記や入力漏れのリスクが付きまといます。

DXを推進し、各種試験機器と管理システムを連携させることで、測定データが自動でシステムへ取り込まれる仕組みを構築できます。

これにより、転記ミスやデータ紛失のリスクを低減し、変更履歴の管理やアクセス制御により、品質管理の信頼性向上に貢献します。

高品質なデータの蓄積と資産化

DXによって、それまで属人化していた試験結果やそれに至るプロセス、熟練者のノウハウをシステム上で構造化でき、権限やルールに基づいて再利用しやすいデータとして蓄積できます。

この整理されたデータは、機械学習や分析で利用可能なので、担当者が変わっても過去の知見をそのまま次の試験サービスや研究開発に活かせる体制づくりにつながります。

監査・査察対応の迅速化

化学・試験分野では、国内外の規制（ISOやGLPなど）に伴う外部監査や査察への対応が不可欠です。

アナログな管理体制では、求められた証明書類や過去の試験データをファイルから探し出すだけで多大な工数がかかってしまいます。

DXによって「誰が・いつ・どの機器で・どのような手順で試験を行い、誰が承認したか」という一連の操作履歴や変更履歴を監査証跡として記録・管理できるようになれば、必要なログをシステムから迅速に抽出・提示できます。

この結果、監査対応に伴う現場の心理的・時間的負担の軽減につながり、本来の試験業務に集中しやすい環境づくりを支援します。

化学業界でDXを推進するステップ

化学業界でDXを推進するステップは、次の3ステップです。

【ステップ1】デジタイゼーション（アナログデータのデジタル化）

最初のステップは、それまで「紙」や「人の手」に依存していたアナログな情報をデジタルデータへと変換する「デジタイゼーション」のフェーズです。

たとえば、研究所の試験サービス部門においては、手書きの実験ノートや検査表、紙ベースの報告書、あるいは個人のPC内に散在しているExcelファイルなどを、電子実験ノート（ELN）やIoTデバイスでデジタル化し、一元管理する土台を作ることです。

まずは「主要なデータをデジタル形式で管理できる状態」を作ることで、検索性を高め、紛失や転記ミスのリスクを低減する基盤を築きます。

【ステップ2】デジタライゼーション（個別業務の最適化）

次のステップは、デジタル化したデータやITツールを活用して、特定の業務プロセスそのものを効率化・最適化する「デジタライゼーション」のフェーズです。

具体的には、試験機器と管理システムをネットワークやインターフェースを介して連携させ、特定の実験の自動化や、測定データを自動で取り込む仕組みを構築したり、特定の設備の故障を予測したり、試験の依頼から承認・報告書作成までのワークフローを電子化したりする取り組みが挙げられます。

これにより、試験サービス部門全体のルーチンワークが自動化され、転記ミスの低減やデータインテグリティ対応の支援、さらにはトレーサビリティの確保といった個別業務の改善を実現します。

【ステップ3】デジタルトランスフォーメーション（ビジネス変革）

DXの最終ステップが、組織やビジネスモデル、さらには働き方そのものを抜本的に変革する「デジタルトランスフォーメーション（DX）」のフェーズです。

前段階のステップで蓄積された「高品質でクリーンなデータ基盤」を全社的に活用し、過去の知見や熟練者のノウハウを、組織の資産として共有・活用しやすくします。

これにより、研究開発のスピード向上や、受託試験サービスの品質向上、納期予測精度の改善につなげます。顧客に対してこれまでにない新たな付加価値を提供できる組織づくりにつながります。

AIによる材料創生やデータ駆動型の経営意思決定、新たなビジネスモデルの構築へつなげることが可能になります。

化学業界のDXを推進する上での注意点

化学業界のDXを推進する上で、失敗を未然に防ぎ、変革を確実に成功させるために、あらかじめ押さえておくべき4つの注意点を解説します。

データの「質の低さ」と「分断」

化学DXや試験業務のデジタル化を進める上で、最も陥りやすい失敗がデータの「質の低さ」と「分断（サイロ化）」です。

せっかくデータ管理システムを導入しても、入力される実験データや試験結果のフォーマットが各研究員やチームごとにバラバラでは、後からデータを検索・再利用したり、AIで解析したりすることが困難になります。

また、部署やプロジェクトごとに異なるシステムを個別に導入した結果、データが相互に連携されない「システムの孤立化」が起きることも少なくありません。

そうなってしまった後では、AIが学習できる状態にするためのデータクレンジングに大きな工数がかかってしまいます。

これを避けるため、DXを推進する際は、あらかじめ組織全体でデータフォーマットを共通化し、システム間でデータが円滑に連携できる設計を意識することが重要です。

専門人材の不足

化学業界でDXを牽引するためには、「化学・材料・試験プロセスに関する深い専門知識」と、「データサイエンスやITに関する先進的な知識」の双方を兼ね備えた人材が必要となります。

しかし、このようなハイブリッドな専門人材は市場全体でも限られており、確保が難しい状況です。

社内の優秀な人材にデジタル教育を施して育成するか、化学・計測分野に強い外部のITパートナーを慎重に選定する必要があります。

現場の心理的ハードル

長年、紙の実験ノートや使い慣れたExcelファイルをベースに業務を行ってきた現場の研究員や試験スタッフにとって、新しいシステムの導入は一時的な負担やストレスに感じられることがあります。

「かえって作業の手間が増えるのではないか」「今のままでも業務は回っている」といった現場からの心理的反発は、DXが頓挫する大きな原因の一つです。

このハードルを越えるためには、トップダウンでDXを推進することに加え、「このシステムを導入すれば、手書きの転記ミスがなくなり、面倒な報告書作成や監査対応がこれだけ楽になる」という現場側の具体的なメリットを丁寧に伝え、スモールスタートで少しずつ意識改革を進めることが大切です。

機密情報管理と法規制

研究所や試験サービス部門が扱うデータは、企業の競争力の源泉である未公開の新素材データ、知財情報、あるいは顧客から預かった極めて秘匿性の高い試験結果など、高い機密性が求められる情報が多く含まれます。これらをデジタル化してクラウドやネットワーク上で管理する以上、強固なセキュリティ対策が重要です。

さらに、化学業界や試験分野には国内外の厳格な法規制や品質基準（GLPやISOなど）が存在します。システムを構築・運用する際には、サイバー攻撃や情報漏えいのリスクを低減するとともに、法規制や品質基準で求められるデータ管理要件に対応できるセキュリティ設計と管理体制を整備する必要があります。

化学業界のDX化におすすめの西川計測株式会社のシステム

研究所や試験サービス部門のDXを円滑に進めるためには、化学・計測分野において豊富な知見を持つパートナーの選定が不可欠です。

西川計測株式会社では、お客様の課題に合わせた2つのソリューション「NEXS」「WeLS」を提供しています。

研究開発DXを支える「NEXS」

研究開発（R&D）部門における実験記録や情報共有のデジタル化を支援するのが、西川計測株式会社が提供する電子実験ノート（ELN）の「NEXS」です。

「NEXS」は、現場の定着と知の資産化にこだわった違和感なく紙から移行できる電子実験ノートで、日々行われる多様な実験の進捗状況をリアルタイムに可視化します。

担当者別にノートや紙に日々、書き留めていたデータやナレッジなどの情報を、PCやタブレットなどを用いて電子化し、データベースで一元管理し、データを共有・検索・活用しやすくなります。

NEXSに関する詳しい情報はこちら

生産・品質管理DXを支える「WeLS」

研究所内の試験サービス部門や品質保証部門が抱える「手入力による転記ミス」「属人化された進捗管理」「監査対応の負担」といった課題の解決を支援するのが、ラボラトリー情報管理システム（LIMS）である「WeLS」です。

分析機器との連携やオーディットトレイル機能により、データ信頼性の向上と現場負担の軽減を支援できる点が特徴です。

さらに、標準機能をベースとした柔軟な設計により、過度なカスタマイズに依存することなく、長期的な運用を支援します。
これにより、DXの基盤となるデータ活用環境の構築を支援します。

WeLSに関する詳しい情報はこちら

トータルサポート

当社では、お客様に、より安心してシステムをご利用いただけるように、各種保守サービスをご用意しております。

• コールセンターサービス
• クラウドサイトサービス
• オンサイトサービス
• リモートサービス
• 契約内容に応じた最新バージョンの提供

お客様の状況や要望に応じて、適切な保守プランを提供し、システムの安定運用や、変化する業務への対応、お客様業務の効率化などを支援いたします。

まとめ

化学業界のDXは、国際的な競争力維持や、安全・環境への対応を進めるうえで重要な戦略だといえます。

成功の鍵は、将来的なAI活用（MI）や厳格な品質保証に対応しやすい、質の高いデータを日々の業務の中で正しく「記録・蓄積」する基盤を整えることです。

しかし、膨大な研究データや複雑な法規制が絡む品質データを、紙やExcelによるアナログ管理のままDXへとつなげるには、現場の負担が大きくなりやすいという課題があります。

電子実験ノート（ELN）「NEXS」や、「WeLS」ラボラトリー情報管理システム（LIMS）のようなツールの活用から第一歩を踏み出してみてください。