蒸気機関からスマートファクトリーへ：産業製造1.0から4.0への進化

産業革命の歴史と現在地

1800年代にさかのぼる第1次産業革命は、蒸気と水力で動く機械が開発されたときに起こりました。生産が増加するにつれ、小規模ビジネスが大規模組織へと成長しました。

「産業革命は、機械から製造への一連の出来事以上のものです」と、アクセンチュア（英国・アイルランド）のインダストリーXリード、マディ・ウォーカー氏は語ります。「18世紀の第1次革命の影響は言い尽くせません。農業が主要な経済産出源としての水と蒸気で動く主要素材の製造に取って代わられ、人口爆発と経済成長を促しました。特に繊維と蒸気動力輸送において、人間の生産性と生産にとって画期的な出来事でした。手作業で紡がれていたものが機械でできるようになり、はるかに容易に配布できるようになったのです。」

第2次産業革命は、19世紀後半の電気の利用によって引き起こされました。これは蒸気と水力機械より効率的で、ヘンリー・フォードによる自動車分野での大量生産と組立ラインの導入により、効率が向上しコストが削減されました。

「第2次革命では、19世紀後半から20世紀初頭にかけて、ガス、石油、電気といった新たなエネルギー源が登場しました。これらが工場に導入されたことで、大量生産とより高度な機械、組立ラインにおける新プロセスが可能になりました」とウォーカー氏は付け加えます。

1970年代に入ると、第3次産業革命が、メモリプログラマブル制御とコンピュータを用いた部分的自動化の利用とともに始まりました。

「第3次革命は1970年代にコンピューティング時代をもたらしました。エレクトロニクスと情報技術の台頭により、フロント、ミドル、バックオフィスでの自動化生産が可能になりました。半導体が発明され、パーソナルコンピュータ、メインフレーム、携帯電話、そして最終的にインターネットへの道を開きました」とウォーカー氏は語ります。

現在に至る第4次産業革命（インダストリー4.0）は、モノのインターネット（IoT）や人工知能（AI）といった先進技術の発展によって推進され、自動化、生産性、自己監視能力の向上を図っています。

「それぞれの革命は独自のものでしたが、それぞれが次の革命に大きな影響を与えました。コミュニケーション、接続性、自動化という核心原則が、今日多くの企業が経験しているフェーズ、通称インダストリー4.0に集約されました」とウォーカー氏は述べています。

現在の産業製造のランドスケープとは？

まさに今進行中の第4次産業革命（インダストリー4.0、デジタル革命）は、「物理とデジタルの領域の境界を曖昧にするトレンドと技術の合流によって特徴づけられる」と、インフォシスのSVP兼ヨーロッパ地域責任者（製造）、ルチル・ブドワール氏は語ります。

多くの点でユニークですが、「インダストリー4.0は、従来の産業革命とは異なり、既存の資産・技術を新しいものに置き換えることではなく、AI、機械学習、ビッグデータ処理手法といった破壊的技術がもたらす課題と機会をいかにマスターするかにあります」とブドワール氏は続けます。「産業革命が事後に観測されるのではなく、初めて事前に予測されたものです。これにより、革新的企業が積極的に未来を形作るさまざまな機会が生まれます。この変化の2つの主要なドライバーは、消費者行動の進化と技術進歩の速さです。」

「この動きは、接続性、データ、インテリジェンスの交差点を真に捉えています。AI、デジタルツイン、ロボティクス、IoTといったスマートテクノロジーが、デジタルファーストのビジネスモデルとよりアジャイルな生産システムで成長を支え、収益性を高めています。全体として、調達から生産ライン、物流まで、チェーンのあらゆる側面が協働しインテリジェンスを共有できるようになり、生産性がさらに向上し、ビジネスはより柔軟でレジリエントになり、製品は顧客ニーズにより適合するようになります」とウォーカー氏は付け加えます。

COVID-19とインダストリー4.0導入への影響

「COVID-19は、デジタル技術へのより多くの投資の必要性を浮き彫りにし、データ駆動型オペレーションの重要性を前面に押し出しました。データがワクチンの発見、承認、調達、展開をどう支えたかを見てください。

データ駆動型組織のメリットは長らく知られていましたが、パンデミックが必要性から多くのデジタルトランスフォーメーションを触媒し、あらゆる業界の企業がインダストリー4.0の技術と原則をオペレーションに適用し、ビジネス継続性の維持だけでなく、ポストパンデミック世界でのパフォーマンス向上を目指すようになりました。サプライチェーンを再構築して不足を補うメーカー、配送ネットワークを拡張する食料品店など、過去12ヶ月はインダストリー4.0がいかに記録的な速度でビジネスのピボットを支援できるかを真に示しました」 — マディ・ウォーカー、アクセンチュア（英国・アイルランド）インダストリーXリード

インダストリー4.0の価値実現

今日の製造業経営陣にとって最も顕著なボードルームアジェンダの一つであるインダストリー4.0の導入は、オペレーションの合理化、レジリエンスとサステナビリティの向上、コスト効率の改善、よりインテリジェントな製品の創出など、多くのメリットをメーカーにもたらします。

「しかし、これらのメリットを実現するテクノロジー能力の決定に先立って、企業は常にまず、自社の目的と、対処しようとしているビジネス課題と機会を特定すべきです。問題を解決するテクノロジーは常に存在しますが、最大のメリットをもたらす適切なものを使うことが重要です」とウォーカー氏は説明します。

「インダストリー4.0が製造業にもたらした核心は『接続性』です。COVID-19は接続性を極限までテストし、メーカーは危機時に灯をともし続けるデジタル技術の価値を学びました。機械知能とデータの透過的な活用は、これまで得られなかったオペレーションへの洞察を企業にもたらします。これらのデジタルスレッドが新たな意思決定と運用プロセスを刺激します。インダストリー4.0戦略は今、これらの教訓を取り込み、回復の時代に前進すべきです」とウォーカー氏は付け加えます。

しかし、こうした戦略の成功的な導入には、「エンジニアリング、サプライチェーン、ファイナンス、テクノロジーから、ビジネス全体が関与し、価値実現に向けて協力することが必要だ」とウォーカー氏はさらに指摘します。「組織の全員が新しい技術とプロセスに関与し、持続的なメリットを提供する必要があります。多くの企業が『最小実行可能製品（MVP）』アプローチを採用し、変化をもたらし、新製品やプロセスのメリットを実証しています。これにより、迅速に開始し、価値を証明し、その後スケールアップできます。人と技術をともに連れて。」

ウォーカー氏のコメントに加え、ブドワール氏は「インダストリー4.0の導入は、オール・オア・ナッシングの大規模投資である必要はなく、むしろ、御社にとって適切な方法で、特に製造効率を改善する小さな段階的ステップを含むプロセスです。だからこそインフォシスでは、4.0を革命ではなく進化と捉え、アカテック（ドイツ国立科学工学アカデミー）と共同でインダストリー4.0成熟度指数を開発し、企業に進歩のための実践的フレームワークを提供しています」と述べています。

インダストリー4.0を超えた産業製造の未来...

第5次産業革命（インダストリー5.0）がすでに進行中だと考えるウォーカー氏は、「第4次産業革命が先進技術と機会を企業にもたらしたものの、その機会を真に掴みきれていません。COVID-19危機がそれを明確にし、持続不可能な行動、気候変動、増加する社会問題に対処する動きと規制の高まりも同様です。」と語ります。

「企業は『バランスの取れた価値』を追求し始めるでしょう。これは効率と成長を超え、社会的・環境的責任の最大化、危機に弱い世界へのより良い備えも含みます。」

「企業は、第4次産業革命の既存デジタル技術を活用し、製品エンジニアリング、製造、サプライチェーン全体に継続的な『デジタルスレッド』を織り込みます。このスレッドにより、前例のないデータ駆動型リアルタイム洞察が得られ、顧客と従業員への適切性、運用上のレジリエンス、環境と社会への責任を常にバランスよく保てるようになります。」

組織がインダストリー5.0のポテンシャルを実現するには、ラフィ・ビルルジュ氏（インフォシス・コンサルティング、パートナー兼英国製造責任者）が結論づけるように、「インダストリー5.0に取り組むには、メーカーがすでにデジタルトランスフォーメーションの旅の重要なステップを踏んでいる必要があります。これには、企業のデジタルビジョンの確立と、これを企業戦略を推進する方向に整合させることが含まれます。デジタル基盤の構築も鍵です。デジタルプロセスを核とし、完全に統合され整合した運用モデルとともに置く必要があります。メーカーはまた、アジャイル、後にSAFeアジャイルの実行原則を適応させ、スピードを持ってイノベーションを推進する必要があります。」