実用段階に入った「Connected Industries」

~ 日本の現場力を生かす「製造業のIoT」はこれからが本番 ~

第4次産業革命という大きな潮流の中で、日本の製造業には過去の成功体験にとらわれない、柔軟かつ戦略的なものづくりへの進化が求められています。キーワードとなるのはIoT、AIなどのテクノロジーであり、経済産業省が提唱する「Connected Industries」もその流れに沿ったもの。企業や人が「つながる」ことで、日本の製造業が伝統的に持つ強みとテクノロジーをかけ合わせ、課題解決の突破口を見出す。実現するためのヒントを抽出してみましょう。

製造業の成長を後押しする、国を挙げての施策

「日本の製造業の強みは」と問われた時、多くの人は「現場の力」と答えるのではないでしょうか。これまでの日本企業は、自前の技術・ノウハウを徹底的に磨き、社内で受け継ぎながら、それぞれの会社の文化ともいえるものづくり体制を強みとしていました。ただ状況が変われば、強みが一転して弱みになってしまうこともあります。

ドイツが国を挙げて取り組む「インダストリー4.0」に象徴されるように、第4次産業革命のなかで競争力を維持するには、企業間の壁を乗り越え、産業界全体で変革を起こす必要があります。キーワードは「データ」と「IoT」。その視点で日本の製造業を見ると、経営上の重要なツールであるデータ収集、IoTの利活用が、経営戦略的観点から行われていない。合理化等により現場の生産性向上には活用されても、付加価値の創出につながるビジネス変革まで至っていない。こうした現状が浮き彫りになります。

経済産業省が提唱・推進する「Connected Industries」は、「Connect(つなぐ、つながる)」、つまりデータを介した企業間連携を進め、日本の製造業全体を底上げするための施策。最重要テーマの1つにあげられているのが「協調領域の最大化」です。個々の現場の強さのみで勝負するのではなく、競争領域以外は積極的に協調していく。企業間の連携が進めば、サプライチェーンやそれぞれの会社の経営が効率化されるだけでなく、化学反応によるイノベーションも起こりやすくなる。こうした取り組みで、日本の産業競争力を高めることが狙いです。システムやセンサー、ロボットなどの導入を支援する税制措置「コレクテッド・インダストリー税制(IoT税制)」も今年6月に創設され、国を挙げて支援する体制が整いつつあります。

IoTは「モノ」ではなく「コト」をつなぐ

「Connected Industries」を推進する際の重要な概念が「IoT」です。一般的には「モノのインターネット」といわれますが、その本質は「モノ」をつなぐのではなく、「コト」をつなぐ仕組み、という指摘もあります。製造業の現場にあるのは、生産設備等のモノではなく、蓄積された経験や技術、オペレーションのノウハウなどを含めた「コト」。つまり、日本の製造業の強みである、人材と技術力からなる現場力という「コト」をIoTでつなげば、これまでの強みを基盤にしながら、デジタル化・ネットワーク化の時代にふさわしい、高い国際競争力を持った製造業に進化できるのです。

「コトをどうつなぐか」も重要な視点になります。現場の力という強みを生かすには、標準化する部分以外に、現場の状況に合わせてカスタマイズできる余地を残すやり方が現実的でしょう。企業間で共通する領域は「協調領域」、各社独自に進める領域は「競争領域」。協調領域はすべてオープンにして相互連携を目指します。

このやり方のメリットは、ベンチャー企業と大手企業によるオープンイノベーションが生まれやすくなること。また、中小企業ではIoTプラットフォームを構成するソフトウェアのコスト負担が大きいため、そこを協調領域とすれば、コストを抑えながら生産性を高めることも可能になります。「Connected Industries」がどうリアルな生産現場に落とし込まれるのか。大きな期待とともに注目されているのです。

製造業を強くする鍵は「データ」と「人材」

経済産業省の調べでは、2017年、2018年の製造業の売上高と経常利益はともに増加傾向にあり、今後3年間の見通しは明るいとされています。しかし、現在は第4次産業革命が進む変化の時代であり、中長期的な視点に立つと、さまざまな課題が浮き彫りになってくるのも事実。「Connected Industries」によって、製造業全体の体力を強化するためのキーワードとなるのが「データ」と「人材」です。

必要とするデータをタイムリーに入手できない、データに基づいた意思決定が迅速にできていないなど、利活用が進んでいない現実があるともいわれています。これは現場の経験をベースにしてきた、日本の製造業が構造的に抱えがちな課題といえるかもしれません。また、ある調査によると、人材不足によって生じる問題が年々深刻化し、特に技能人材の確保が大きな経営課題になっています。さらに、現在の製造業の現場は、2つの大きな変化に直面しています。1つは「ものづくりの高度化」で、ニーズが多様化、複雑化する一方、ユーザー起点での開発などバリエーションの拡大も求められています。開発サイクルが早期化する傾向もあり、開発の多角化によって、それぞれの製品開発に対するコスト削減も、重要な課題として浮かび上がっているのです。

もう1つの局面は「ものづくりの複雑化」です。開発・生産拠点のグローバル化が進んだことで、各拠点の個別の生産状況を把握するための負担が増えています。複数のセクションが協業するケースも増え、部門横断、また国内や海外を統合したオペレーションが必要とされるケースも珍しくありません。世界各地に生産拠点を持つ場合、それぞれを統合した工場の全体最適化が必要となり、テクノロジーを駆使した予知保全による品質不良の発生、ライン停止などを防ぐ仕組みの導入も喫緊の課題。こうしたさまざまな課題を解決するために、欠かせないのがIoTであり、競うように導入が進められているのです。

「見える化」から、気づきを生む「見せる化」へ

では、前述した課題を解決するために、製造業の現場は具体的に何を、どう活用していけばいいのでしょうか。

可視化は「見える化」ともいわれますが、製造業でIoTの導入が急速に進む現在、だたの「見える化」では、有益な情報を抽出し、差別化につなげるのが難しくなっているのも事実です。工場全体を最適化するファーストステップは、データを集めて見える化すること。これは間違いありませんが、より競争力を高めるために必要なのは、データを見る人に気づきを与える「見せる化」です。

製造業のマーケットニーズは絶えず変化し、また複雑化しているため、IoTによって可視化したデータを読むだけでなく、膨大なデータを組み合わせながら、次の戦略につながる気づきを生み出さなくてはいけません。

電子機器製造のある企業では、24時間連日稼働している製造ラインが、設備故障により年数回程度は停止しており、設備の予知保全で品質不良やライン停止を防ぐことが重要課題になっていました。そこで、早い段階での予知保全を行えるよう、設備を稼働監視するシステムを導入。リアルタイムの監視予知保全により、設備異常への対応時間を大幅に削減し、製品不良の発生も抑制でき、ライン停止に伴う損失を大幅に削減できました。

また、グローバルを含めた各生産拠点からさまざまなデータを収集し、可視化する仕組みを導入した企業もあります。国内外の拠点の状況をリアルタイムで、かつ横串に比較でき、データに基づく意思決定がスムーズに行えるようになったといいます。データの統合管理により現場から改善策が出され、それを共有するサイクルが確立したことで、次の改善につながる気づきが生まれやすくなったのです。

IoTを自在にカスタマイズする

「見える化」から「見せる化」に進化させ、さらに有用な仕組みを構築するためには、さまざまなデータとの組み合わせが重要になります。

時間帯や曜日別、季節別の傾向を知るための時系列データ。温度、湿度、CO2濃度などをふまえた環境データ。時系列・環境データと組み合わせて生産数、歩留まり率の変動を把握する製品品質データ。熟練工と一般工の生産性を比較し、暗黙知であった熟練の技を数値化する作業者データ。単に生産状況を可視化するだけでなく、今後はそれぞれの企業が、自社に最も必要なデータを組み合わせ、独自にカスタマイズしていくようになるでしょう。

IoTでつないだ生産拠点のネットワークを背景に、コスト競争力を高めた生産も可能になり、海外に拠点がある場合、為替リスクなどを考慮しながら、機動的に生産体制を切り替える運用も可能になります。IoTをどう活用していくかが、これからの時代を勝ち抜くための必須条件なのです。

AI、IoTの活用で広がる製造業のフィールド

ここで意識しなければいけないのは、人とシステムの関係です。IoTの活用を通じてビッグデータ分析、AIへの期待が高まっていますが、システム導入は目的ではなく、あくまでも手段。現場の人がデータから気づきを得て、新しい製品開発や課題解決策を考えるためのものです。

IoTを効果的に活用することで生産性を向上させ、単純作業や重労働の省力化により労務費を削減することも可能になるでしょう。人手不足の解消、そして働き方改革にもつながります。AIによって匠の技を見える化し、若い職員のスキル向上をサポートすれば、現場で課題となっている経験と技能の継承もできます。

そして、IoTやAIの導入は、 製造業が持つ“ものづくり”というフィールドを格段に広げていくことになります。前述した「Connected Industries」では、これまで日本企業が得意としてきたフィジカルな工場や設備の強化、さらに、ものづくりに留まらない顧客価値につながるサービスやソリューション創造が謳われています。つまり、製造業のサービス化が本格的に進んでいく。これは、ものづくりの現場が流通やリテールと業種の壁を越え、つながることも示唆しています。しかも「Connected Industries」は単なるキーワードではなく、実行段階に入っています。

製造業のデジタルイノベーションをどこから実践していくのか。必要なのは単なる可視化ではなく、現場に気づきを促す「見せる化」というフェーズ。まずは自社やグループ内での「見せる化」を確実なものとし、オープンイノベーションを目指すべきではないでしょうか。

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