製造業における従来のITの限界

生産能力の向上、納期の遵守と業務の拡大、生産コストと在庫コストの削減――これらはスマートファクトリーを実現することで得られるメリットの一部です。近年耳にすることが多くなった「スマートファクトリー」ですが、そもそも、なぜ企業は工場をデジタル化しなければならないのでしょうか?

製造業は過去200年で3つの革命を経験してきました。第3の革命はコンピューターを用いた自動化であり、IT化によって生産効率の向上と生産コスト削減を実現してきました。トヨタが1950年代に導入した生産システムに基づくリーンの思想を体系化して取り入れたことも大きな変化でした。

こうした進歩を活かして、産業界は何十年にも渡ってエンドユーザーや株主からの要求に答え続けてきました。しかしながら、急速に増加を続ける需要、既存の競争相手や新規参入する破壊的イノベーターとの競争激化、規制強化、従業員の高齢化など、さまざまな環境の変化の中で製造企業が今後も成功を維持するには変革が不可欠です。

そこで、生産を増加し、コストを削減するために、既存の業務の自動化やITシステム、リーンのアプローチを活用するのです。

しかし、ほとんどの企業は変革を実行する中でリーンのアプローチに限界を感じています。その主な理由は、タイムリーで正確な多次元データが得られないためです。従来のITシステムは高価で柔軟性に欠け、多くはサイロ化されています。このような構造では、ビッグデータを含む新たなデータの収集や高度なアナリティクスを行えません。

つまり、高度な自動化や意思決定に必要となる多次元的な情報を提供することができないのです。次世代の産業機械さえも、既存の産業能力に完全に取って代われるほどまだ成熟しているとはいえません。

インダストリー4.0とスマートファクトリー誕生の背景

こうした背景が、今日の第4次産業革命(インダストリー4.0)につながっています。インダストリー4.0は、製造技術における最も先進的な自動化とデータ交換の手法として、いまや工場にとどまらず、サプライチェーン、エンジニアリング、保守修理、運用、さらに消費者が使用する製品にまで広がっていきます。

インダストリー4.0では、短期間でコストを削減しながら生産量増加と生産品質の向上を実現できるのです。これによってさまざまな制約を取り払い、既存のリーンチームや自動化のパフォーマンスを向上させることができます。

一方で「スマートファクトリー」という言葉は何を意味するでしょうか。これは主に、工場の生産ラインまたは組立ラインにおけるインダストリー4.0の取り組みを説明する際に使われています。

スマートファクトリーの最終的な目標は、すべての作業を完全に自動化することです。高度な自動化によって、例えば消費者が自宅で購入ボタンをクリックしたら、人の手を一切介さずに製品が生産され出荷するということも可能になるでしょう。

「ライトオフ(電気の消えた)」ファクトリーという言葉をご存知でしょうか。これは完全に自動化されたことで現場に人を配置する必要のない工場です。もちろん、スマートファクトリーでも依然としてスタッフは必要になりますが、それは機械のオペレーターや組立工ではなく、保守やナレッジワーカーとしての役割に変わります。

ほとんどの製造企業はこうした取り組みを始めたばかりであり、インダストリー4.0とスマートファクトリーというコンセプトが自社にとって価値となり得るのかをまだ理解できていません。インダストリー4.0の技術のすべてを採用した企業も一部にはありますが、工場全体の収益性と市場シェアの観点でその恩恵を享受できているのはごくわずかです。

技術が進歩する今こそ、スマートファクトリーに挑むチャンス

それでは、なぜ今スマートファクトリーのコンセプトを採用すべきなのでしょうか? それは、産業IoT(IIoT)、センサー、アナリティクス、ロボティクス、AR、付加製造(3Dプリンティング)、クラウドコンピューティングなどの具体的な技術が進歩してきたからです。

これらの技術は製造業に創造的破壊をもたらすだけでなく、コモディティ化され簡単に利用できるようになっています。IIoTプラットフォームは従来の製造実行システム(MES)のソフトウェアパッケージにも戦いを挑んでおり、一部の製造企業は従来のMESソフトウェアに代わってこの新しいプラットフォームを選択し、複雑な製造システムとデータフローの監視と管理を行うようになっています。

市場は、新しいプロセスを取り入れ、さまざまな技術を統合し急速に変化を遂げています。特に重要なのは、そこには企業が利益を生み出す方法の示唆があることです。インダストリー4.0はゲームチェンジャーであり、これを取り入れなければ、製造企業は競争から脱落してしまうでしょう。