製材所のAI活用｜丸太の画像から木取りを最適化し、歩留まりと端材の原価ロスを改善する方法

製材所のAI活用で歩留まりを上げる方法を解説。丸太の画像から木取りを最適化し、端材の原価ロスを減らす手順がわかります。

監修：FURUSATOコンサルタント（地方中小企業AI活用支援）

製材の歩留まりとは？端材の原価ロスが利益を削る理由

製材の歩留まりとは、仕入れた丸太の材積に対して、製品として売れる製材品の材積が占める割合のことです。たとえば10立方メートルの丸太から5.5立方メートルの製品がとれれば、歩留まりは55%になります。一般に、丸太の太さ、曲がり、製品の種類によって50〜70%程度の幅が出ると言われ、残りはおが粉・背板・端材になります。

数字で見ると、影響の大きさがわかります。杉丸太の仕入れ原価を1立方メートルあたり1万5,000円と仮定すると、歩留まり55%なら製品1立方メートルあたりの原料原価は約2万7,000円です。歩留まり60%なら約2万5,000円。わずか5ポイントの差で、製品1立方メートルあたり約2,000円の原価差が生まれます。年間1,000立方メートルの丸太を挽く製材所で、製品単価を1立方メートル5万円と仮定すると、増える製品は50立方メートル、金額にして約250万円です。

歩留まりを落とす主な原因は、次の5つです。

• 木取りを担当者の目視と経験で決めており、判断にばらつきがある
• 曲がり・割れ・節などの欠点を、挽く前に見落とす
• 注文寸法と丸太の大きさが合わず、中途半端な端材が出る
• ノコ目（挽き代）や仕上げ代を、製品ごとに最適化できていない
• 歩留まりを丸太ごとに記録しておらず、月末まで実態がわからない

杉の柱材と間柱材を主力とする製材所の場合、朝の土場でベテランが丸太を1本ずつ見て「これは柱を4本、残りで間柱」と決めていきます。この判断は速くて正確ですが、本人が休んだ日や、若手が担当する日には歩留まりが下がります。木取りの属人化は、そのまま原価のばらつきになります。人手不足が進む地方の中小企業では、ベテランの引退と同時に歩留まりが落ちるリスクも抱えています。

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AIは丸太の画像から木取りをどう最適化するのか

木取りとは、丸太のどの位置から、どの寸法の製品を、何本とるかを決める作業です。AIによる木取り最適化は、カメラで撮った丸太の画像から末口径・元口径・長さ・曲がり・節や割れの位置を推定し、手元の注文リストに合わせて、歩留まりと販売額が最大になる挽き方を提案する仕組みです。

一般的な流れは次のとおりです。

1. 撮影：土場や送材車の手前で、決まった位置から丸太の木口と側面を撮る
2. 寸法・形状の推定：画像から径、長さ、曲がりの大きさを数値にする
3. 欠点の検出：節、割れ、変色などの位置を印にする
4. 注文との照合：受注済みの製品寸法と数量から、とるべき製品の組み合わせを計算する
5. 提示：作業者の画面に、推奨の木取りパターンを表示する

桧の役物（柱のうち節の少ない上質材）を扱う場合、節の位置を事前に見える化できるだけでも価値があります。節の入る面を端材側に回す木取りを選べば、売価の高い製品の本数を増やせます。歩留まり（量）だけでなく、価値歩留まり（売上額）を見るのが、製材のAI活用のポイントです。

ただし、できないこともあります。画像からは材の内部の腐れや空洞、年輪の細かな状態までは読み取れません。AIは判断を助ける提案役で、最終判断は人が行います。試験段階ならスマートフォンでも撮影できますが、照明と背景、撮影距離がばらつくと精度が落ちます。最初に撮影位置を固定することが、AI活用の成否を分けます。

製材のAI導入で歩留まりはどれだけ変わる？効果の目安

効果は樹種、丸太の品質、製品構成で変わるため、一律の数字は言えません。目安として、まず歩留まり2〜5ポイントの改善を目標に置く会社が多くなります。ここでは、従来の目視木取りとAIを併用した木取りを比べます。

比較項目	従来の目視木取り	AI併用の木取り
判断のよりどころ	担当者の経験と勘	画像から得た数値と注文リスト
判断のばらつき	担当者・日によって出やすい	提案が一定で、人による差が小さい
欠点の見落とし	挽いてから気づくことがある	挽く前に印として確認できる
歩留まりの把握	月末や棚卸しの集計	丸太・ロットごとに記録できる
技術の引き継ぎ	現場で見て覚える	判断の記録が残り、共有しやすい

仮に年間800立方メートルの丸太を挽く製材所で、歩留まりが3ポイント上がったとします。製品は24立方メートル増え、製品単価を1立方メートル5万円とすれば約120万円の増収または原価低減です。これに加え、端材の発生量が減れば、保管場所の確保や処分にかかる手間も軽くなります。

梱包材やパレット材を挽く製材所の場合、効果が出やすいのは短尺材の組み合わせです。注文の中に短い寸法が多ければ、丸太の先端側や曲がりの部分から短尺をとる計画を立てられ、従来は端材になっていた部分が製品に変わります。導入後1〜2ヶ月で丸太ごとの記録がたまり、どの樹種・どの径で歩留まりが落ちているか、傾向が見えてきます。

なお、効果は「導入しただけ」では出ません。提案された木取りを現場がどれだけ採用したかが、数字を左右します。採用率も一緒に記録しておくと、改善の原因を切り分けられます。

地方の中小製材所がAI木取りを導入する5ステップ

中小企業のAI活用は、大きなシステムから入ると失敗しやすくなります。製材所では、次の5ステップで進めると無理がありません。

1. 現状の歩留まりを測る：丸太の入荷量と製品の出荷量から、樹種別・ロット別に歩留まりを出す。測れていない会社が多く、これだけで気づきがある
2. ロスの大きい箇所を特定する：曲がり材、細い丸太、短尺の注文など、どこで端材が増えているかを洗い出す
3. 1ライン・1樹種で小さく試す：全体を変えず、主力の杉の柱材ラインだけなど、範囲を絞って画像撮影と提案表示を試す
4. 現場のルールに組み込む：撮影の担当、提案を採用する基準、採用しなかった理由の記録方法を決める
5. 数字を見て広げる：1〜2ヶ月分の記録で効果を確認し、他の樹種・ラインへ広げるかを判断する

建築用材を扱う製材所の事例を想定すると、最初に歩留まりを測った段階で「細い丸太の歩留まりだけが極端に低い」とわかることがあります。その場合、AIの導入より先に、細い丸太は小割り専用のラインに回すという運用の見直しだけで、数ポイント改善することもあります。ツールより先に仕組みを見直すことが、費用対効果を高めます。

公的な情報も参考になります。経済産業省は中小企業のデジタル化・DXに関する情報を公開しており（経済産業省）、中小企業基盤整備機構は経営相談や支援情報を案内しています（中小機構）。制度や支援策は更新されるため、最新の内容は各機関の公式サイトで確認してください。

製材の歩留まり改善でつまずく3つの壁と対処法

壁1：画像データが続かず、集まらない

最初は意気込んで撮影しても、繁忙期に止まる会社は少なくありません。撮影を「作業の追加」にしないのが対処法です。丸太を送材車に載せる前の定位置にカメラを固定し、通過すれば自動で撮れる形にすれば、担当者の負担はほぼ増えません。

壁2：ベテランがAIの提案を使わない

長年の経験がある人ほど、機械の提案に抵抗を感じます。ここで有効なのは、ベテランを「教える側」に置くことです。AIの提案とベテランの判断が食い違った丸太を記録し、なぜ違ったのかを聞き取ります。この記録が、属人化していた技術を会社の資産に変えます。AIの提案を採用するか決めるのは、最後まで現場の人です。

壁3：システムを入れて終わってしまう

製材と乾燥を一貫して行う会社を例にすると、木取りだけを改善しても、乾燥後の割れや反りで結局ロスが出ることがあります。木取り、乾燥、仕分け、出荷までの流れ全体を見て、ロスが出る箇所を順に潰すことが重要です。ツールの機能で考えず、業務の流れから考えると、投資の優先順位を間違えにくくなります。

経営者や社長の関与も欠かせません。現場の担当者だけに任せると、予算や設備の判断で止まりやすくなります。社長が「歩留まりを何ポイント上げる」と目標を示し、定期的に数字を確認する会社ほど、改善が定着します。

端材の原価ロスを減らすには？AI木取りと端材活用を組み合わせる

歩留まりを上げても、端材はゼロにはなりません。大切なのは、端材を「捨てるもの」から「売るもの・使うもの」に変えることです。端材の主な使い道は次のとおりです。

• 小割り材や下地材として販売する
• 集成材用のラミナ（挽き板）として出荷する
• 木材チップや木質ペレットの原料にする
• 自社の乾燥機ボイラーの燃料に使う
• DIY用材やクラフト用の端材セットとして直販する

AIの最適化計算に「端材の販売単価」を入れると、考え方が変わります。たとえば、端材が1立方メートルあたり数千円で売れるなら、無理に製品を詰め込むより、端材として価値が高く出る寸法で止めたほうが、トータルの売上が増える場合があります。歩留まりの最大化ではなく、丸太1本あたりの販売額の最大化を目標にするのが、原価ロスを減らす本質です。

端材を乾燥ボイラーの燃料に回している会社では、燃料の購入量が減るメリットがあります。反対に、歩留まりを上げて端材が減りすぎると、燃料が足りなくなることもあります。端材の発生量と社内での使い道を一緒に見ておくことで、改善の効果を取り違えずに済みます。

業務シーンで言えば、月に一度、事務所で「端材の出し先と単価」を一覧にする場を設けるだけで、見えていなかったロスが見つかります。製材所の原価を管理する経営者が、端材を数字で語れるようになると、仕入れ（丸太の選び方）と販売（製品の組み合わせ）の両方に判断の軸が通ります。

製材所のAI活用をFURUSATOはどう支援するのか

FURUSATO（フルサト）は、地方中小企業に特化したAI活用・DX支援サービスです。製造業・建設業・物流・卸売業・サービス業など、業種別の支援実績があります。属人化、人手不足、アナログ業務という地方中小企業の三大課題の解消に特化し、担当者だけでなく経営者・社長を巻き込んだ変革を支援します。

特徴は、いきなりシステムを提案しないことです。「ITシステムの導入」ではなく「業務変革」を重視し、ツールより先に仕組みを変えます。進め方は次のとおりです。

1. 無料のオンライン相談（30〜60分）：木取りの現状、歩留まり、困りごとを聞き、課題を一緒に整理する
2. 初回現場セッション（1回10万円）：現場の流れを見たうえで、1〜1.5ヶ月かけて業務改善の仕組みを構築する

製材所の場合、最初の相談では「歩留まりをどう測っているか」「木取りは誰が決めているか」「端材はどこへ出ているか」といった質問から入ります。導入費用はご相談時に一緒に整理します。まずは自社の課題がAIで解決できる種類のものかを、無料のオンライン相談で確かめてください。

よくある質問（FAQ）

Q: 製材のAI導入にいくらかかりますか？

A: 規模や範囲で大きく変わります。カメラ1台と既存のパソコンで試す形から始められる場合もあります。まず現状の歩留まりを測り、効果の見込みを出してから判断するのが安全です。導入費用はご相談時に一緒に整理します。

Q: 丸太の画像はスマホでも撮影できますか？

A: 試験段階ならスマホでも撮影できます。ただし明るさや背景、撮影距離がばらつくと精度が落ちます。本格運用では撮影位置と照明を固定し、同じ条件で撮り続けることが重要です。

Q: AIで歩留まりは何%改善しますか？

A: 樹種・丸太の品質・製品構成で変わるため、一律には言えません。まず数ポイントの改善を目標に置き、1〜2ヶ月の記録で実際の差を確かめて、自社に合う水準を見極めます。

Q: ベテランの木取り技術は不要になりますか？

A: 不要にはなりません。AIは提案役で、最終判断は人が行います。ベテランの判断理由を記録して共有することで、技術の継承が進み、属人化の解消にもつながります。

Q: 相談では何を準備すればよいですか？

A: 主力の樹種と製品、おおよその年間挽き量、困っている点を教えていただければ十分です。FURUSATOの無料オンライン相談（30〜60分）で、課題を一緒に整理します。

地方中小企業のAI活用・DX推進でお悩みの方は、FURUSATO（フルサト）へお気軽にご相談ください。まず無料のオンライン相談（30〜60分）で、御社の課題を一緒に整理します。