Materials Informatics (MI) เป็นวิธีการในการพัฒนาวัสดุโดยใช้วิทยาการข้อมูล และใช้เทคโนโลยีดิจิทัลสำหรับการออกแบบผลิตภัณฑ์ในอุตสาหกรรมการผลิต เช่น อุตสาหกรรมเคมี MI หมายถึงความพยายามในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการพัฒนาวัสดุโดยใช้ข้อมูลขนาดใหญ่, AI, การเรียนรู้ของเครื่อง ฯลฯ สิ่งนี้สามารถเร่งกระบวนการพัฒนาวัสดุได้ การพัฒนาวัสดุแบบดั้งเดิมมักต้องใช้เวลาและความพยายาม ดังนั้น MI จึงใช้วิทยาการคอมพิวเตอร์และวิทยาการข้อมูลในการคำนวณคุณสมบัติของคุณสมบัติทางกายภาพและวิเคราะห์ข้อมูลในอดีตเพื่อพัฒนาการสำรวจวัสดุ MI เป็นความคิดริเริ่มที่สามารถกล่าวได้ว่าเป็น DX ในการพัฒนาวัสดุ และคาดว่าจะมีความก้าวหน้าในอุตสาหกรรมผ่านการผสมผสานระหว่างประสบการณ์และข้อมูลของนักวิจัย
ความพยายามของ MI ในโลกและญี่ปุ่น
สาขาการพัฒนาวัสดุเป็นองค์ประกอบสำคัญของอุตสาหกรรมและนวัตกรรม และการจัดตั้งระบบการวิจัยสำหรับสารสนเทศวัสดุ (MI) กำลังก้าวหน้าในประเทศต่างๆ ทั่วโลก ในสหรัฐอเมริกา โครงการ Materials Genome Initiative (MGI) เริ่มต้นขึ้นในปี 2554 และมีตัวอย่างที่ประสบความสำเร็จในการได้รับผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันจากการวิเคราะห์ข้อมูลเพียงอย่างเดียวโดยไม่ต้องทำการทดลองในการพัฒนาวัสดุแบตเตอรี่ มีความพยายามหลายอย่างในยุโรป จีน และเกาหลีใต้
ในญี่ปุ่น โครงการสร้างสรรค์นวัตกรรมเชิงกลยุทธ์ (SIP) เริ่มต้นขึ้นในปี 2556 และเปิดตัวความพยายามระดับชาติด้านสารสนเทศวัสดุ หลังจากนั้น ความริเริ่มของกระทรวงศึกษาธิการ วัฒนธรรม กีฬา วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อการพัฒนาวัสดุบูรณาการข้อมูล (MI2I) และโครงการงบประมาณของกระทรวงเศรษฐกิจ การค้าและอุตสาหกรรมได้ถูกนำมาใช้ และความพยายามในการเร่งการพัฒนาวัสดุยังคงดำเนินต่อไป การแบ่งปันข้อมูลนอกเหนือจากกรอบของบริษัทเป็นสิ่งสำคัญใน MI และกำลังดึงดูดความสนใจเป็นกระแสทั่วโลก
ข้อควรพิจารณาในอนาคตสำหรับการพัฒนา MI
ตามทิศทางของความพยายามของรัฐบาล การพัฒนาแพลตฟอร์มและการแยกพื้นที่การวิจัยจึงถูกเน้นย้ำ
การพัฒนาแพลตฟอร์มส่วนใหญ่หมายถึงการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการแบ่งปันข้อมูล ในวัสดุสารสนเทศ จำเป็นต้องมีกลไกที่ช่วยให้นักวิจัยในบริษัทและหน่วยงานวิจัยสามารถแบ่งปันข้อมูลวัสดุคุณภาพสูงได้ รัฐบาลวางแผนที่จะกำหนดแนวทางร่วมกัน พัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกและอุปกรณ์ที่ใช้ร่วมกัน และส่งเสริมโครงการวิจัยและพัฒนาที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล
นอกจากนี้รัฐบาลยังพยายามดึงพื้นที่ที่ควรได้รับการส่งเสริมโดยคำนึงถึงอนาคตและพื้นที่เทคโนโลยีที่สำคัญ พื้นที่เฉพาะรวมถึง “การทำให้เป็นจริงของ Eco-Society 5.0 ด้วยการใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ” และ “วัสดุที่ช่วยให้สามารถแสดงฟังก์ชั่นอุปกรณ์ขั้นสูงได้” จึงมีแผนดำเนินการสร้างกลไกส่งเสริมการวิจัยเชิงยุทธศาสตร์
แนะนำตัวอย่างความคิดริเริ่มของ MI โดยบริษัทญี่ปุ่น
Asahi Kasei ได้ระบุไว้ในแผนการจัดการระยะกลางว่าจะเสริมความแข็งแกร่งให้กับ MI ในฐานะส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงทางดิจิทัล และใช้ MI ในการพัฒนาวัสดุทั้งหมด เราวางแผนที่จะจัดตั้งศูนย์ส่งเสริมสารสนเทศและเพิ่มจำนวนผู้เชี่ยวชาญด้านดิจิทัล
Sumitomo Chemical วางแผนที่จะจัดตั้งแผนก Digital Transformation ในแผนการจัดการระยะกลางโดยมีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความซับซ้อนของการวิจัยและพัฒนาที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูล ปัญหารวมถึงการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานข้อมูล การสร้างแพลตฟอร์ม MI และการวิเคราะห์ข้อมูล
Toray กำลังส่งเสริมการวิจัยวัสดุขั้นสูงผ่านการผลิตแบบดิจิทัล เรากำลังทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการวิจัยและพัฒนาโดยใช้การจำลองและ MI ที่รวมการคำนวณเชิงทฤษฎีและวิทยาศาสตร์ข้อมูล นอกจากนี้ เรายังใช้ประโยชน์จากโครงสร้างพื้นฐานข้อมูลภายในองค์กรและเร่งการสร้างต้นแบบให้เร็วขึ้น
Yokohama Rubber กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการพัฒนาวัสดุผ่านทาง MI ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการจำลองการสำรวจการออกแบบอเนกประสงค์และการค้นหาผลการจำลองโดยใช้ AI ทำให้เราตระหนักถึงการลดชั่วโมงคนในการพัฒนาวัสดุและการค้นพบแนวทางการออกแบบใหม่ๆ
ด้วยความพยายามของบริษัทเหล่านี้ MI จึงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวัสดุ MI กำลังมีผลกระทบอย่างมากต่อเทคโนโลยีดิจิทัลในการพัฒนาวัสดุในอุตสาหกรรมเคมี DX นำความคาดหวังและความรู้สึกของวิกฤตมาสู่อุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมการผลิตการประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบกระบวนการด้วย
ด้วยความพยายามของบริษัทเหล่านี้ MI จึงมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาวัสดุ
MI กำลังสร้างผลกระทบที่สำคัญของเทคโนโลยีดิจิทัลในการพัฒนาวัสดุในอุตสาหกรรมเคมี DX นำความคาดหวังและความรู้สึกของวิกฤตมาสู่อุตสาหกรรม ไม่เพียงแต่ในอุตสาหกรรมการผลิตการประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงระบบกระบวนการด้วย