高品種少量生産メーカーは自動化によって脅かされるのか？

産業用自動化ソリューションは通常、大量生産・大衆市場向けのメーカーや一次素材加工業者に提案されます。これは、家電製品や自動車組立から木材、プラスチック、化学製品、金属製品まで多岐にわたります。これらのセクターは最終製品の面からは多様ですが、比較的少ない種類の製品を大量に生産している点で共通しています。

同時に、すでに自動化ソリューションを導入しているメーカーは、さらなる自動化を導入する傾向が高くなります。あるビジネスケースで自動化が機能すれば、熟練労働が必要なタスクを除き、同じ反復プロセスや製品により多くの自動化を適用しても、ボトルネックや生産全体の遅延を懸念する必要がほとんどありません。

これにより「自動化の格差」が生じています。残念ながら、大量生産企業は自動化の傾向が高い一方で、高品種少量生産メーカーは、重要なメリットを逃していても自動化を避ける傾向が同程度にあります。結局のところ、生産品目が多岐にわたる場合、コストがメリットを上回ることが多いためです。また、熟練労働に依存する柔軟性があるため、プロセスの再考を避けるケースもあります。

しかし、この状況は終わりを迎えつつあります。最大の理由は、熟練労働がますます不足していることです。労働市場から離れる人材を補うだけのスキルを持った労働者が十分に育っておらず、単位労働コストはこの10年間で着実に上昇し、高品種少量生産メーカーは主に後れを取っています。自律型製造システムがこのギャップを埋める助けとなり、まさに待望のタイミングで登場しています。

増分コストへの懸念

高品種少量生産メーカーは、同一ラインで年間100品目以上を処理する企業、または1000個未満のロットで作業する企業と大まかに分類できます。当然、ここには大きなばらつきがあります。数千の部品を処理しながらも比較的高い段取り替え頻度を持つメーカーもあれば、より小さなロットで段取り替えが少なくても、複雑または高コンプライアンスな製品（航空宇宙分野で一般的）を扱うメーカーもあります。

実は、「大量生産」セクターと同様に多様な産業が高品種少量生産の枠組みに含まれます。航空宇宙から建設機械、板金、オフィス家具、構造用鋼、産業機械など多岐にわたります。多くの場合、高品種少量生産メーカーはB2Bで、経済を支える主要な資本財を製造しています。

これが、高品種少量生産メーカーが自動化に対して抱く「恐れ」の一因かもしれません。長寿命が期待される製品であっても、実用的に設計され、特定の顧客期待に応える目的で作られます。これらの製品ニーズはロットごとだけでなく年ごとに変化し、ターゲット顧客ごとに多様なモデルが必要となるため、一般的に迅速な自動化システムの導入を妨げます。

同時に、十分な製品ミックスがあると、自動化システムは柔軟かつ適応性が高くなければなりませんが、これまでその点が得意ではありませんでした。自動化システムは往々にして、より高いスループットを達成するために精度を犠牲にします。高品種少量製品を扱う産業では、より多くの生産量を達成する必要がない一方で、自動化システムの段取り替えや再プログラミングは、節約できる労力以上の労力を要することになります。

显然、数週間ごとにプロセスを再設計するために高給のエンジニア、プログラマー、コンサルタントに支払うコストは、熟練労働者に適正な賃金を支払うよりもコスト削減効果が低いですが、今日の市場環境では、どちらの選択肢も将来的には実現不可能になる可能性があります。

車輪の再発明は避けたい？

ここで、高品種少量生産メーカーの自動化へのためらいが通用しなくなります。主な理由は、多くの自動化システムの硬直性、つまりあらゆる種類の段取り替えに大規模な再エンジニアリングを必要とする点が、高品種少量生産企業に増分コストをもたらしているからです。

根本的に、これは高品種少量生産企業に最も適した自動化システムには、新たなテクノロジーの導入が不可欠であることを意味します。新しいテクノロジーには、「未検証」の投資によって失敗するのではないかという一般的な懸念が伴います（自動化を回避する隠れたコストについてはこちらをご覧ください）。

同時に、高品種少量生産メーカーは現在の多くの生産プロセスにある程度満足しています。2020年第3四半期には、メーカーの主な懸念は販売減退、優秀な人材の確保、保険コスト、貿易の不確実性などでした。技術的キャパシティはほとんどビジネス課題と見なされていませんでした。

大手企業がようやく中小企業よりも将来に楽観的になり、COVIDの後遺症が薄れつつある中、労働コスト、品質、保険、不確実性、予測不能な需要といった課題はすべて、一点に集約されます：技術的効率です。

適切な自動化ソリューションで技術的効率を高めることが鍵であり、それは収益性の高いプロセスであると同時に、より多くの優れた雇用を創出する可能性も秘めています。

労働生産性の低下に直面して

オフショアリングと中国、東南アジア、メキシコへの大量生産の集中により、北米に残った製造基盤は高品種少量生産が主流となっています。大量生産企業は自動化の傾向が高く、特定の地域、資源、新たな労働力プールの周辺に集中する傾向がありますが、高品種少量生産メーカーは、プロセス技術での優位性なしに、同じメリットを活用する機会がほとんどありません。

労働供給が北米で減少し続ける中、特に熟練労働供給が危機に瀕しています。ベビーブーマーの定年退職が技術的に2010年に始まった（最初のブーマーは1945年生まれ）ことを踏まえると、単位労働コストが劇的に上昇し、米国製造業が相対的に低下し、指数で25ポイント上昇しており、減速の兆しは見られません。

これらのトレンドは避けがたいですが、適応は容易です。技術的キャパシティと柔軟性を高めることを考え、単に次のサイクルでビジネスが回復するのを待つべきではありません。そう長くないうちに、再び行き詰まるでしょう。

その観点から、ロボットの一貫性と生産性は、残りの熟練労働力が単純に帯域幅不足で対応できない部分を補完できます。作業の一貫性と品質の向上、それに伴う手戻りの削減は、既存熟練労働者の生産性と仕事への満足度の両方を向上させるだけです。

実際、研究ではロボティクスの導入が新たな種類の仕事や役割を生み出し始めていることも示されています。そこでは人間により多くの自由と自律性が与えられ、どのように働き目標を達成するかを自ら決定できるようになり、今日の主要メーカーの収益性と雇用役割の両方を向上させています。現在の経済的不確実性の中で、こうしたソリューションは「闇を呪って座っている」のではなく、「ろうそくを灯す」役割を果たします。

自動化ではなく「自律」がどのように役立つか

産業企業にとって、自動化は時に必要なエネルギー以上を消費することがあります。高品種少量生産メーカーにとってこれは最も当てはまります。部品のバリエーションと自動化ソリューションのプログラミングに要する時間が、投資収益率を大きく損なうことが多いためです。

しかし、この状況下で自律型製造ソリューションは、製造企業に総コスト削減と柔軟な自動化ソリューションのメリットをついに享受させる新たな可能性を提供します。労働生産性の向上、消耗品コストの削減、固定費と変動費の両面での総コスト削減を合計すれば、自律型製造ソリューションが将来的に多くの産業企業にとって「必須条件（テーブルステークス）」になることは明らかです。

ロボット、工作機械、マテリアルハンドリングのいずれであれ、自己位置推定やセンシング機構、AIベースの意思決定を主に用いて自律的に機能するソリューションを見つけることが重要です。これにより人間のスキルを模倣し、人間の生産性を小ロット製品でも大幅に拡張できます。これは高品種少量生産メーカーにとって大きな勝利です。

Omniroboticはスプレー工程向け自律ロボティクス技術を提供し、産業用ロボットが部品を認識し、自らモーションプログラムを計画し、重要な産業用塗装・仕上げ工程を実行できるようにします。3DビジョンとAIを用いた画期的なShape-to-Motion™技術により、高品種少量生産メーカーがこれまでにない部品に対して、手動プログラミングゼロでロボティクスの力を活用できるようになります。 どの程度の投資回収が可能か、こちらでご確認ください。