エッジAI導入によるデジタル変革:市場動向、導入事例、ROI評価

2025-03-31

【必見】GitHub Copilotで生産性向上!導入・活用事例徹底解説

IoTデバイスと5Gネットワークの普及により、エッジAI市場は急速に拡大しています。

エッジAIとは、エッジコンピューティングの基盤技術を活用し、AIや機械学習のアルゴリズムを端末側で実行することで、リアルタイムなデータ解析や意思決定を可能にする技術です。製造、物流、医療、サービス業など幅広い分野で導入が進んでおり、企業の競争力強化に寄与しています。

本稿では、エッジAI市場の動向や導入事例、クラウドAIとの比較、ROI(投資対効果)の評価方法などを解説し、エッジAIがもたらすビジネスチャンスを探ります。

ライター:倉光 哲弘

編集:小澤健祐

エッジAI市場の未来とビジネスチャンス

世界・国内の市場データや予測をもとに、エッジAIの急成長の背景とその将来性について整理します。IoTや5G普及が牽引する市場規模の変遷と、企業が享受するビジネスチャンスを示します。

グローバル市場の成長

エッジAIは、リアルタイム性や低遅延が求められる現代のビジネス環境において、企業の競争力強化に不可欠な技術です。

エッジAIは、ネットワークの端でデータ処理を行うエッジコンピューティング技術を基盤としており、これにより迅速な意思決定が可能となります。

グローバルエッジコンピューティング市場は急速に成長しており、企業が生成・処理するデータの大部分がエッジで扱われるという動向が、エッジAIの導入を後押ししています。

IDCによれば、2024年のグローバルエッジコンピューティング支出は約2,280億ドル、2028年には約3,780億ドルに達すると予測されています。Gartnerは、2025年までに企業が生成・処理するデータの75%がエッジで扱われると予測しており、リアルタイム性へのニーズが市場拡大の原動力です。

エッジAIの導入により、製造業、小売業、セキュリティ、スマートシティなどの分野で、リアルタイムな意思決定や運用効率の向上が実現でき、具体的なROIの向上が期待できます。

エッジコンピューティング市場の技術グループ別支出額(出典:IDC)
エッジコンピューティング市場の技術グループ別支出額(出典:IDC

日本国内市場の成長と今後の展望

日本国内のエッジAI市場も急速に成長しています。国内エッジAI分野の製品・サービス市場(売上高)は2027年度まで年率27.4%増で推移し、2027年度には370億円規模に達すると予測されています (総務省)。

国内のエッジAIコンピューティングの市場規模の推移及び予測  出典:総務省
国内のエッジAIコンピューティングの市場規模の推移及び予測
出典:総務省

また、エッジコンピューティング市場への支出額は、2024年に1.6兆円に達し、2027年には2.3兆円に拡大すると予測されています (総務省)。

日本国内エッジインフラ市場 支出額予測 (2022年~2027年)  出典:IDC
日本国内エッジインフラ市場 支出額予測 (2022年~2027年)
出典:IDC

今後も高い成長が期待されるエッジAI市場に早期投資することで、企業はこの拡大市場の恩恵を受け、大きなリターンを狙うことができます。

エッジAIがもたらすビジネスチャンス

エッジAIは、製造業における予知保全、小売業における顧客体験の向上、医療分野におけるリアルタイム診断など、さまざまな分野で活用されつつあります。リアルタイムデータに基づく迅速な意思決定によって、業務効率やコスト削減、顧客満足度の向上といった具体的なメリットをもたらすため、企業にとって競争優位性や新たなビジネスチャンスを創出できます。

オムロン社の公開事例によると、同社の「センシング&コントロール+Think」技術を核として活用したエッジAIコントローラーを導入した製造会社では、工場内の各種センサーデータを即時に解析することにより、旧式機器における異常兆候の早期発見を実現しています。その結果、計画的なメンテナンスが可能となり、生産ラインの停止時間が著しく短縮され、最終的には不良品の発生抑制につながる成果を上げているとのことです。

スマートファクトリーにおけるエッジAIと産業用ロボットのイメージ(画像:筆者作成)
スマートファクトリーにおけるエッジAIと産業用ロボットのイメージ(画像:筆者作成)

エッジAIを導入することで、企業は競争優位性を確立し、新たなビジネスチャンスを創出することができます。

エッジAI導入事例と活用シーン

エッジAIはリアルタイム処理や低遅延処理が求められる現場で特に効果を発揮します。ここでは、代表的な3つの業界における活用事例を紹介します。

HPE Edgeline 活用事例:製造業における品質検査と予知保全

Hewlett Packard Enterprise(HPE)のエッジAI製品「Edgeline」は、製造現場での品質検査・予知保全に大きなインパクトを与えています。

Seagate社

HDD大手のSeagate社は、HPE EdgelineサーバーとNVIDIA T4 GPUを組み合わせたエッジAIシステムを導入しました。

1,400以上の工程を経るハードディスクヘッドの品質検査を自動化し、高解像度画像をリアルタイム解析することでクリーンルームの設備投資を最大20%削減、製造スループット時間を10%短縮しています。ROIは最大300%に達すると見込まれます。(出典:IDE

HPE EdgelineとAIを活用した品質検査システムの例。エッジでの画像処理により、検査時間を大幅に短縮し品質向上を実現。 出典:HPE
HPE EdgelineとAIを活用した品質検査システムの例。エッジでの画像処理により、検査時間を大幅に短縮し品質向上を実現。
出典:HPE

Texmark社

化学メーカーTexmark社は、老朽化設備の多い精油所でHPE Edgelineを中心とする産業用IoTプラットフォームを導入しました。

ポンプなど重要機器の振動や温度をリアルタイムに解析する予知保全システムを構築し、計画保全コストを50%削減、年間1,000時間分の巡回点検業務を削減できる見込みです。(出典:デロイト

精油所に設置されたIoTセンサーのイメージ (画像:筆者作成)
精油所に設置されたIoTセンサーのイメージ (画像:筆者作成)

これらの事例は、HPE Edgelineが製造現場の課題解決に貢献し、企業の競争力強化に繋がることを示しています。

小売業における活用

小売業では、エッジAIを活用したスマート棚卸しや不正検知システムが注目されています。

AIカメラやセンサーで得られたデータをエッジで解析することで、リアルタイムな状況把握と迅速な対応が可能になります。

富士通フロンテックの店舗ソリューションでは、店内防犯カメラ映像をエッジAIがリアルタイム分析し、不審行動を検知すると即座に警告や店員通知を行う仕組みがあります。クラウドに映像を送らず店内のAIコンピュータで処理するため、通信遅延なく素早い声かけ(抑止効果)ができます。

また、Idein株式会社は不明ロス75%減少の事例も公開しています。

最新のAI搭載セキュリティシステムを導入した小売店舗のイメージ(画像:筆者作成)
最新のAI搭載セキュリティシステムを導入した小売店舗のイメージ(画像:筆者作成)

エッジAIは、小売店舗の運営効率化と顧客満足度向上に貢献します。

セキュリティ・スマートシティにおける活用

スマートシティ分野では、エッジAIが交通管理や防犯対策に活用されています。

リアルタイムなデータ分析により、都市の安全性と効率性を向上させることが可能です。

愛知県豊田市の「ジコゼロ大作戦」では、AIネットワークカメラと専用AIアプリで、交差点5か所の車両・歩行者の動態をリアルタイム分析し、交通安全対策に活用しています(i-PRO株式会社 より)。

AIネットワークカメラを活用したスマート交差点監視システムのイメージ(画像:筆者作成)
AIネットワークカメラを活用したスマート交差点監視システムのイメージ(画像:筆者作成)

また、羽田イノベーションシティでは、AWL株式会社の「AWLBOX」が既設防犯カメラにAI機能を付加し、来訪者の人数や属性をリアルタイム把握、マーケティング戦略の強化に寄与しています(PR Timesより)。

最新のAI分析システムを導入した複合施設のイメージ(画像:筆者作成)
最新のAI分析システムを導入した複合施設のイメージ(画像:筆者作成)

エッジAIは、安全で快適な都市生活の実現に貢献します。

クラウドAIとエッジAIのコスト・性能比較

エッジAIは、従来のクラウドAIと比べて通信コスト削減やリアルタイム性の向上といった点で大きなメリットがあります。ここではその具体的なポイント、理由、実例、そして中小企業の現場で享受できるメリットを解説します。

エッジAIで通信コストを削減

エッジAIは、クラウドに全データを送信する必要がなく、必要なデータのみアップロードするため、通信コストを大幅に削減できます。

クラウドAIの場合、大量のセンサーデータや映像データをネットワーク経由で送信しクラウド側で処理する必要がありますが、エッジAIは端末側でデータ処理や圧縮を行い、重要な情報だけをクラウドに送る方式を採用しています。

たとえば、NECは、車載カメラ映像をエッジAIで重要部分のみ高画質化する技術を開発し、無線通信帯域を最大1/10に削減しています。

こうした技術革新により、特に中小企業が限られた予算でも最新技術を導入しやすくなり、全体の運用コスト低減に直結します。

エッジAIでリアルタイム性能が向上

エッジAIはリアルタイム性能に優れます。

処理をクラウドに頼らないため、ネットワーク遅延の影響を受けず、現場で即時にAI推論が完結します。

Deloitteは、エッジAIがスマートフォンやウェアラブルで顔認証、翻訳、健康モニタリングなどを迅速に実行し、緊急時の意思決定や自動運転、産業オートメーションに寄与することを評価しています。

これにより、高速応答が求められるシステムに最適なソリューションとなっています。

TOPS指標で見るエッジAIの処理能力

エッジAIチップの性能は、TOPS(Tera Operations Per Second)指標で評価されます。

たとえば、NVIDIAのJetson AGX Orinは最大275 TOPSを誇り、IntelやAppleも高性能なエッジ向けソリューションを提供しています。

さらに、HPE製のエッジシステムは柔軟性と省電力性を兼ね備え、リアルタイム画像解析で低遅延処理を実現する点が、IDCやGartnerにより高く評価されています。

優れた処理能力により、現場での迅速な意思決定と業務効率化が可能となり、全体の生産性向上に直結します。

※TOPS:1秒間に何兆回の演算処理が可能かを示す指標

エッジAIのデメリット・課題

一方で、エッジAIは高いリアルタイム性を実現するために、専用ハードウェアやソフトウェアの開発、ネットワーク整備、セキュリティ対策といった初期投資や保守コストがかかる点も課題です。

各種調査では、ハードウェアやソフトウェア開発に伴う予期せぬ追加費用や、リモート拠点での通信インフラ整備費用の上昇への懸念が指摘されています(WEVOLVER.COMOUTREACH.ECLIPSE.FOUNDATION)。

しかし、事前の対策と効率的な運用設計により、コスト負担とリスクを低減することができます。

エッジAI導入ステップとROI評価

エッジAI導入を成功させるためには、以下のステップを踏むことが重要です。

段階的な導入とROI評価

エッジAI導入は、小規模なパイロットプロジェクト(PoC:概念実証)から始め、効果を測定しながら段階的に拡大するアプローチが推奨されます。ROI(投資対効果)を評価する際は、導入コストと得られる金銭的価値(コスト削減額や増収額など)を定量化し、投資回収期間を算出することが重要です。

具体的な例として、初期導入コストが5,000万円の場合を考えてみます。

  • 初期導入コスト:5,000万円
  • 想定される月次コスト削減:50万円
    5,000万円 ÷ (50万円 × 12ヶ月) ≈ 8.3年 → 回収期間が長すぎる可能性
  • 想定される月次コスト削減:500万円
    5,000万円 ÷ (500万円 × 12ヶ月) ≈ 0.83年(約10ヶ月) → 1年未満で投資回収可能

短期間での投資回収が可能となり、企業は安心してエッジAI技術を拡大導入できるメリットが得られます。

Gartner視点によるROI評価

GartnerはROI評価を短期(1年未満)、中期(1~2年)、長期(2年以上)に分類しています。

画像:Gartnerを元に筆者作成
画像:Gartnerを元に筆者作成

投資戦略を明確にし、各期間ごとのリスクと成果をバランスよく管理することが大切です。

導入ステップ

企業でエッジAIプロジェクトを進める場合、一般的には以下のステップを踏みます。

  1. 課題の特定とKPI設定
    例:予知保全によるダウンタイム削減率、検品の精度向上など
  2. 小規模PoCの実施
    技術実証と効果検証により、導入の妥当性を確認
  3. ROIの試算
    投資コストと期待効果を定量化し、投資回収期間を見積もる
  4. 全体展開とモニタリング
    全社規模で導入を拡大し、継続的に効果測定・運用改善を行う

段階的な導入と定量的なROI評価を行うことで、リスクを抑えながら着実に成果を得られます。

AI導入による日本経済への影響

国内外でAIの普及が進む中、エッジAIの導入は日本経済に大きなインパクトを与えています。市場成長、政府政策、経済効果の観点からその全体像を整理します。

AI普及による日本経済への効果

日本のAIシステム市場は、国内企業のデジタルトランスフォーメーション(DX)推進や政府支援策の追い風を受けて成長を続けています。

総務省によれば、2023年の日本のAIシステム市場規模(支出額)は6,858億7,300万円(前年比34.5%増)に達し、2028年には2兆5,433億6,200万円まで拡大すると予測されています。

日本のAIシステム市場規模の推移(億円)出典:総務省
日本のAIシステム市場規模の推移(億円)
出典:総務省

企業は最新のAI技術を活用し、市場成長の波に乗ってROI(投資収益率)を向上させるチャンスが得られます。

政府のAI導入推進政策

政府は「世界いちAIフレンドリーな国」を目指し、積極的な支援策を展開しています。

法整備や補助金、税制優遇などが企業のAI導入を促進し、イノベーション環境を整えるためです。

中小企業向けIT導入補助金、イノベーションボックス税制、全国規模のハッカソンやアイデアソン、分野別データ整備などが推進されています (総務省)。

出典:総務省

これらの支援策を活用することで、中小企業もリスクを抑えつつ、エッジAIを含む最新技術の導入を進められ、実務に直結する改善が期待できます。

AI導入による経済効果

世界的なAI普及は、経済全体に大きな付加価値を生み出す可能性を秘めています。

AI技術が業務の自動化・効率化を促進し、企業の生産性向上と新たな市場の創出を後押しするためです。

PwCは2030年までにAIが15.7兆ドル、IDCは19.9兆ドルの経済効果を見込んでおり、グローバル全体では2030年にGDPが最大14%向上する可能性があります。

AI技術は業務自動化と効率化を促進し、国際競争力の強化に大きく寄与する戦略的な投資といえます。

HPE製品・サービスとの連携で実現する最適なソリューション

HPE EdgelineによるエッジAI対応

Hewlett Packard Enterprise (HPE) が展開するEdgelineシリーズは、産業用エッジコンピューティングに特化したサーバ製品です。高性能CPUやGPUアクセラレータ、堅牢なシャーシ設計を備え、工場や小売店など過酷な環境下でも安定した処理性能を発揮します。

  • EL8000:5Uシャーシ内にブレードサーバを収容、10GbE対応ネットワークと大容量ストレージを搭載
  • iLO機能:遠隔監視・制御を容易に実現し、安心かつ効率的なエッジ運用が可能
出典:総務省
出典:HPE

安心のエッジ運用で、生産性と現場効率の大幅向上が期待できます。

HPワークステーションを活用した柔軟なAI環境

エッジAIにはサーバーだけでなく、HP製のワークステーションや高性能PCを活用する選択肢もあります。

Z by HPシリーズやHP Z2 Miniなど、多彩なモデルがGPU拡張性と高い処理能力を実現し、狭小スペースでもリアルタイム推論を可能にします。

  • Z by HP:複数GPU搭載で大規模AI開発に最適
  • HP Z2 Mini:省スペースながら手のひらサイズで即時推論対応
  • Windows/Linux両対応でTensorFlow・PyTorch利用も容易

多様な現場に応じた柔軟なAI環境を構築でき、技術者の運用負荷を軽減します。

価格帯・サポート体制

HPE EdgelineおよびHPワークステーションは、導入コストとサポート体制で幅広い選択肢を提供します。

各モデルは数十万円~数百万円の価格帯に分かれ、リース・分割払い(HPEファイナンシャルサービス)やクラウド型GreenLakeによる従量課金モデルで初期投資を抑えた導入が可能なためです。

  • Edgeline:構成に応じた価格設定(例:数十万~数百万円)
  • GreenLake:利用分課金型で柔軟なコスト管理
  • ワークステーション:多彩なオプションでニーズに合わせた構成が実現可能

コスト面と運用サポートの両立で、企業のIT投資リスクを低減し、最適な環境構築が実現します。

まとめ

エッジAIは、現代のデジタル変革におけるキーテクノロジーとして注目されています。リアルタイム処理と低遅延性が求められるシーンで高い効果を発揮し、業務効率化やコスト削減、さらには新たな価値創出にもつながります。

本稿ではエッジAIの市場動向、導入事例、クラウドAIとの比較、導入ステップ、さらには日本経済への波及効果まで幅広く解説しました。小規模なPoCから始め、ROIを正しく評価しながら段階的に導入することで、企業は大きなリターンを得られる可能性があります。

製造業や小売業、スマートシティなど具体的な活用領域も広がっているため、自社の課題やニーズに合ったソリューションを見極め、計画的にエッジAIを導入することが重要です。

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