日立Physical AI Dayセッション「フィジカルAIが拓く、社会インフラの新たな未来～100年の現場知見と最先端AIが融合～」レポート

社会インフラの老朽化、労働力不足といった未曾有の課題に直面する中、現実世界（物理世界）の制御・最適化に最先端のAI技術を適用する「フィジカルAI」に熱い視線が注がれている。デジタル空間で急速な進化を遂げた生成AIや自律稼働する「AIエージェント」の波は、今や画面の中を飛び出し、製造工場、鉄道、エネルギーといったミッションクリティカルな産業現場へと急速に浸透しつつある。

本稿では、日立製作所が提唱する「フィジカルAI」と「AIエージェント」が重なり合う100兆円市場へのアプローチ、それを支える独自技術やセキュリティ、長年にわたる現場での実践で培った強み、そしてグローバルな大手テックプレイヤー（Microsoft、Anthropic、NVIDIA等）との強力なアライアンス戦略、次世代デジタルサービス「HMAX」の最新展開について徹底解説する。

迫り来る社会インフラの「2040年・2050年問題」とAIへの期待

我が国の社会インフラは、持続可能性の観点から極めて深刻な物理的限界に近づきつつある。具体的には、15年後の「2040年問題」と25年後の「2050年問題」という、時間軸に応じた二段階の危機が予測されている。

これらの深刻なボトルネックを打破する決定的な鍵として期待されているのが「AI」である 。社会インフラにおけるAIの適用は、単なる事務作業の効率化や局所的な生産性向上に留まらない 。現場における熟練技能者の「技能の継承・伝承」、さらには我が国の産業全体の「グローバルな競争力強化」を同時にもたらす、実効的かつ革新的なソリューションとしての役割が強く期待されている。

「フィジカルAI」と「AIエージェント」が切り拓く100兆円市場

テクノロジートレンドの最前線において、現在、「AIエージェント」と「フィジカルAI」という2つの潮流が急速に台頭している。これら双方が高い次元で重なり合うことにより、世界規模で「100兆円以上」の巨大なグローバル市場が創出されると予測されている。

AIエージェント：デジタル空間から社会を支える中核技術

先行して普及が進むAIエージェントは、ソフトウェア開発やデジタルマーケティングをはじめとする多種多様なビジネス領域において、自律的に意思決定や業務を遂行するシステムとして急速に浸透している。AI駆動型社会を支える中核技術として、オフィスワークの自動化・高度化に貢献している。

フィジカルAI：物理法則が支配する現実世界への拡張

一方のフィジカルAIとは、AIが処理・適用するデータ領域が、従来のテキスト、画像、動画といった「デジタル情報（ソフト世界）」に留まらず、物理法則が支配する「現実世界（物理世界）」へと拡張された概念を指す。 具体的には、以下のような実用的なユースケースがすでに現実の現場で誕生しつつある。

• ものづくり分野における高度なロボットの自律制御

• 複雑な物流倉庫における荷物の仕分け業務の完全自動化

• 各種社会インフラ（エネルギー系統や鉄道）の自動制御・最適化

生成AIの登場により、人間が日常的に用いる「自然言語」を介してロボットを制御することが可能になった。さらにロボット自身が「エージェント化」し、自律的に判断・行動をアップデートするスピードが加速したことで、現場のタスクを実質的に代替・支援するレベルへと進化している。

フィジカルAIの社会実装を担保する「3つの絶対的強み」

失敗が許されない社会インフラへフィジカルAIを真に社会実装するためには、純粋なデジタル技術だけでなく、物理世界の厳しさに適応するための確固たる基盤が必要となる。これには「製品・技術」「ドメインナレッジ」「AIエコシステム」という3つの掛け合わせが極めて重要となる。

①製品と技術

116年もの長きにわたり、社会インフラを物理的に支え続けてきた歴史に基づき、AIを実世界に安全に浸透させるための「安全をすべてにおいて優先させる制御技術」と、「極めて高い信頼性を誇る物理製品」の双方を高度に保有している。

②ドメインナレッジ（現場の知見）

決して止まることが許されないミッションクリティカルなインフラ（官公庁、自治体など）を、長年にわたり実際に維持・運用し続けてきた現場独自の高度な運用ノウハウ（ドメインナレッジ）が蓄積されている。AIを個々の現場特有の具体的な「文脈（コンテキスト）」に合わせて正しく機能させ、信頼性を高めるためには、この深い知見が必要不可欠となる。

③AIエコシステムと「カスタマーゼロ」の徹底

品質に対して極めて厳格な基準を持つ自社グループ各社を最初の顧客に見立て、新しい技術を自社内で徹底的に使い倒して検証・洗練する「カスタマーゼロ（Customer Zero）」の取り組みを確立している。自社グループ内で技術の有効性を徹底的に検証し、そこで不足している専門技術については、外部のグローバルパートナーとの強力なエコシステムを通じて相互に補完・洗練する。これにより、日進月歩のAI技術を実務現場へ即座に、かつ安全に適用できる体制を整えている。

Lumadaの進化と次世代デジタルサービス「HMAX」の財務インパクト

フィジカルAIの社会実装を強力に進める背景には、過去10年間にわたり、現場の物理データを可視化する「Lumada（ルマーダ）」の取り組みを愚直に継続してきた歴史が存在する。

• Lumada 1.0：IoT技術を駆使し、現場の物理データをデジタル空間に「可視化」するフェーズ。

• Lumada 2.0：可視化したデータを基盤に、業務プロセスの変革や「DX」を推進するフェーズ。

• Lumada 3.0：蓄積された多様なデジタライズドアセット（データ群）に、最先端の「AI技術」を本格的に掛け合わせ、自己進化させるフェーズ。

この「Lumada 3.0」が目指すビジネスモデルの中核となるのが、デジタル化されたアセットから稼働データを収集し、深いドメインナレッジで強化されたAIで分析することで、経営課題や社会課題を解決する独自のデジタルサービス「HMAX」である。

代表的な次世代ソリューション群

HMAXを適用した、社会インフラをデジタルで革新する次世代ソリューションは以下の分野で展開されている。

• 「HMAX Energy」（グリッド・エネルギーサービス） 電力会社が極めて複雑な電力系統を高度に安定化させるためのソリューション。すでに複数の企業において本格的な導入が進行している。

• 「HMAX Mobility」（鉄道市場） 自社製品に留まらず、他社製の車両も含めた鉄道の運行管理技術を徹底的に効率化する。世界中の主要な鉄道ネットワークにおいて採用が急速に拡大している。

• 「HMAX Industry」（フロントラインワーカー市場） 現場における熟練技能者の技術を自律化・進化させ、人手不足の中でも生産性を継続的に自己進化型で向上させる。現在、実用化に向けた技術実証（PoC）が精力的に進められている。

財務における絶大なインパクト

Hmaxはビジネスとしても極めて強力に成長しており、ローンチ初年度にして、早くも「事業規模3,000億円」「マージン（営業利益率）20%超」という極めて強固な財務的インパクトを達成している。 今後も、長期ビジョンとして掲げられている「Lumada 8020」を強力に牽引するエンジンとして、継続的な成長が見込まれている。

物理世界特有の「不確実性」と失敗の許されないインフラへのアプローチ

デジタル空間に限定された従来のAIと異なり、社会インフラの物理現場にAIを適用する際には、極めて過酷な物理的条件への対処が要求される。

物理現場に潜む不確実性（摩擦、劣化、天候、トラブル）

物理世界の現場には、「摩擦」「経年劣化」「急激な天候変化」、さらには「予測困難な物理的トラブル」といった、数多くの不確実な要因が常に複雑に絡み合って存在する。 例えば、工場の生産ラインがわずか「1分間」停止する、あるいは鉄道の運行が数分遅れるだけで、その影響は社会全体へと一瞬にして波及する。デジタル空間のAIであれば、多少のハルシネーション（誤情報）が一時的に発生しても許容されるケースがあるが、失敗が絶対に許されないミッションクリティカルな社会インフラにおいては、この「たまの間違い」すら一切排除しなければならない。

信頼性を担保する技術的アプローチ

この物理的な難しさを克服するため、以下の一連の自律的サイクルを、現場において絶え間なく高速に回し続ける設計思想が取り入れられている。

現場において「すでにデータ化されているアセット」に加え、長年ベテランの頭の中にあった「未だデータ化されていない暗黙知や物理的な挙動」を高次元で統合（コンビネーション）し、そこに生成AIの強力な推論能力を掛け合わせる。これにより、データ適用のループが劇的に高速化され、複雑極まる現実世界の「フィジカルな挙動（フィジカルムーブメント）」を極めて正確に予測・予期することが可能となる。

ただし、技術がどれほど進化しようとも、意思決定の根幹においては「Human in the Loop（人間が常にプロセスの中心に介在し、最終的な意思決定や実行指示を下す）」という原則が堅持される。この「Human in the Loop」の設計思想こそが、フィジカルAIの安全かつ安定した運用における決定的な防壁となる

鉄壁のセキュリティと「ゼロトラスト」による信頼の確保

ミッションクリティカルな社会インフラにおいて、フィジカルAIを安心して稼働させるためには、極めて高度な「セキュリティと信頼性」が前提条件となる。境界防御のみに依存しない「ゼロトラスト（誰も信用しない）」の思想が、システムの奥深くに標準で実装されている。

圧倒的な脅威検知・防御の実績

グローバルなネットワークにおいては、「1日あたり100兆個」にも及ぶ膨大な脅威シグナルが日々検知され、これらを水際でリアルタイムに分析・防御する鉄壁の防衛網が敷かれている。セキュリティ領域に対しては想像を絶する規模の投資が継続的に行われており、例えばセキュリティ専任部門に3万4,000人もの人員を配置し、さらにその専門家を個々の事業部門へと密接に配置・統合（インテグレート）していく高度な体制が構築されている。

3つの強固なセキュリティフレームワーク

安全なインフラAIの稼働を支えるため、開発から運用のフェーズにわたり、以下の3大原則が定義されている。

1. Secure by Design（セキュア・バイ・デザイン） あらゆる製品やシステムの機能開発において、初期設計段階からセキュリティ対策が完全に組み込まれていること。

2. Secure by Default（セキュア・バイ・デフォルト） ユーザーが複雑な設定を施さなくとも、標準の初期状態で最高度のセキュリティ設定が自動的に適用されていること。

3. Secure Operations（セキュア・オペレーション） 実際の稼働時において、万が一の異常や外部攻撃を検知した際、システムを即座に安全に制御、あるいは自動停止できる運用機能がビルトインされていること。

これら3原則に加え、世界共通で年に複数回に及ぶ厳格なセキュリティ・コンプライアンス研修が義務付けられ、受講を怠れば社内メールシステムが即座に自動停止されるほどの徹底した組織的規律（セキュリティマインドセット）が維持されている。

エージェントセキュリティ：13億エージェント時代への備え

最新の予測データによると、2028年までにグローバルで実に「13億ものAIエージェント」が新たに実社会に誕生するとされている。これは、世界中で13億人規模の「デジタル従業員」が新たに雇用されることに等しい、極めて巨大な社会的インパクトを持つ。

今後は、「人間の従業員のセキュリティ」に留まらず、「フィジカルAIやロボティクスなどのハードウェアのセキュリティ」、そして「自律的に稼働するAIエージェント自体のセキュリティ」のすべてを全方位的に一元管理（全方位マネジメント）することが要求される。どこか一箇所でもセキュリティの脆弱性が生まれれば、システム全体への信頼（トラスト）が一瞬で崩壊するため、この全方位での管理体制の重要性が一層高まっている。

設備・運用・財務データの統合による「予測型経営」の実現

社会インフラの維持と革新において、もう一つの極めて重要なアプローチが、異なる系統のデータをAIで高次元に統合することによる「予測型経営」の実現である。

現在、エネルギー大手の「日立エナジー」が誇る設備資産管理ソリューション「Ellipse（エリプス）」などにおける連携を筆頭に、グローバルロジック（GlobalLogic）を含む広範な事業本部と世界最高峰のプラットフォーマーとの間で、2024年に締結された360度の包括的な戦略的提携（360度アライアンス）に基づく具体的な検討が進行している。

3つのデータを掛け合わせるシナジー

社会インフラを多角的に支える強みを活かし、現場から得られる以下の「3つのデータ系統」をAIによって高次元に掛け合わせる。

1. 設備データ（機器の稼働状態、過去の設備保守実績など）

2. 運用データ（日々のプロセスデータ、オペレーション履歴など）

3. 財務データ（コスト構造、投資効率、収益データなど）

これらを統合的に分析することで、AIやAIエージェントが「次にインフラ現場で何が起こるのか」「将来的にどのようなリスクを決して起こしてはならないのか」を極めて精緻にシミュレーション・予測できるようなる。

これにより、何かトラブルが発生した後に事後対処する従来の経営スタイルから、先手を打って設備トラブルや運用インシデントを未然に回避する「予測型経営」へとビジネスモデルを完全にシフトさせ、データの透明性と迅速な意思決定のスピード感を飛躍的に向上させることが可能となる。

Anthropic（アンソロピック）社との戦略的パートナーシップと推進組織の全貌

フィジカルAIの社会実装をグローバル規模でさらに加速させるため、先進的なAIエコシステムは外延を広げ続けている。その強力な一歩として、最先端の生成AIスタートアップとして世界をリードする「Anthropic（アンソロピック）社」との間で、先進的なAI活用に関する「戦略的パートナーシップ」が新たに締結された。

100年以上にわたって蓄積されてきた独自のドメインナレッジと、Anthropic社が提供する高い安全性と処理能力を誇る最先端のAI技術を高度に融合させることで、次世代デジタルサービス「Lumada 3.0」の価値創出スピードを劇的に進化させていく。

パートナーシップにおける4つの柱

今回のAnthropic社との戦略的パートナーシップでは、具体的に以下の4つの重要ポイントが定められている。

1. 顧客の「AX（AIトランスフォーメーション）」の強力な加速 クライアント企業のビジネスモデルそのものを、最新の生成AI技術を融合させることで根本から変革し、新たな付加価値を創出する。

2. グループ社員29万人の実務適用と「カスタマーゼロ」の実践 グローバルに広がるグループ全従業員29万人の日々の実務に先端AI技術を全面的に適用し、自ら徹底的に使い倒すことで技術・ソリューションを高度に洗練させる。

3. デジタルサービス「Hmax（エイチマックス）」の高度化 Hmaxのコアエンジンに、安全性と高度な推論能力に優れた先端モデルを組み込み、ソリューションのインテリジェンスと分析力を劇的に向上させる。

4. 「フロンティアAIデプロイメントセンター（Frontier AI Deployment Center）」の新規設立 AI의 社会実装を全地球規模で加速させるための超実戦型の新組織を立ち上げる。

新組織「フロンティアAIデプロイメントセンター」の全貌

新設されるフロンティアAIデプロイメントセンターは、世界190カ国に広がる顧客への迅速な価値提供を担いながら、同時にグループ約29万人の社員が日進月歩のAI技術を実務で最高効率で使いこなせるよう支援する、グローバル横断型の専門推進組織である。

このセンター内には、Anthropic社の「アプライドAI（Applied AI：応用AI）」部門の専任担当者と、日立が有する「IT」「OT」「プロダクト」、および「サイバーセキュリティ」の各分野から選りすぐられたトップエキスパートたちからなる強力な「協働タスクフォース（共同チーム）」が組成される。

この協働タスクフォースが、実際の開発や顧客対応の最前線に立つ優秀なエンジニア集団である「FDE（Forward Deployed Engineer：フォワード・デプロイド・エンジニア）」たちと密接に連携しながら、現実の社会インフラや産業現場における実践的なユースケースの創出、さらには具体的なソリューション開発や検証を強力にバックアップ・支援する。

まとめ：「世界一のフィジカルAIの使い手」としての揺るぎない覚悟

社会インフラのデジタル変革を成し遂げるためには、「最先端の機能を貪欲に追い求めるハイスピードな開発力」と、「何十年もの長期にわたり安定してミッションクリティカルなインフラを動かし続ける高い信頼性」という、一見すると矛盾する2つの難題を高次元で両立させなければならない。

この極めて困難な両立を成し遂げるため、2023年10月に宣言されたのが、「世界一のフィジカルAIの使い手になる」という極めて挑戦的かつ強力なグローバルコミットメントである。

長年の歩みで培ってきたOT、IT、プロダクトにおける優れた自社技術をベースに、ビッグデータ、生成AI、AIエージェント、そしてフィジカルAIの領域において、世界最高峰のグローバル・トップパートナー（Microsoft、Anthropic、NVIDIAなど）との戦略的パートナーシップを貪欲に結び、かつそのネットワーク（エコシステム）を拡大し続ける。

これらのシナジーを最大限に結集させ、物理世界とデジタル世界の融合を通じて、地球上の社会インフラを圧倒的なスピードとスケールでデジタル進化させていく。そのための、確固たる決意と包括的な体制が、今まさに整いつつある。