未来の工場：インダストリー4.0が産業、サプライチェーン、世界に与えるインパクト

マネージャーと労働者がデジタル技術を受け入れる中、第4次産業革命が世界経済を再構築しています。

スマートファクトリーの実現とその効果

このトレンドにより、インターネットと工場が融合し、スマートファクトリーとより効率的・コスト効率の良い製造が生まれました。新しいデータ駆動型生産システムは20～50％高いパフォーマンスを発揮し、物流とサプライチェーンの在り方を変革しています。ロボットが人間を置き換える職場を創るのではなく、新技術は仕事をより単調でなく、より魅力的で、多様なものにできます。

インダストリー4.0工場では、機械、ソフトウェア、製品が製造プロセスの各ポイントで相互通信します。センサー、データ分析、IoT、クラウドコンピューティング、ロボティクス、人工知能（AI）などの技術を通じて、それらは互いに、また労働者とデータを生成・交換します。これにより、スマートファクトリーは顧客需要にリアルタイムで適応し、高度にパーソナライズされた製品を提供できます。さらに、機械はインターネットを通じて自動的に自己更新し、専門家に連絡してトラブルシューティングできます。スマートセンサーは製品の高度な追跡と、故障時の迅速なリコールを可能にします。こうした豊富なデータにより、企業は業務をさらに最適化でき、スマートファクトリー市場は2024年までに2448億ドルに達すると予測されています。

大量在庫時代の終焉とコネクテッドサプライチェーン

生産プロセスの変革は、大量在庫の時代が終わりに近づいていることも意味します。デジタル技術により、企業はコネクテッドサプライチェーンを構築し、必要なときにのみ部品を生産・出荷できます。ロボットは人間より効率的にピック、仕分け、注文処理が可能で、エンジニアは予測分析を用いてリスクと顧客行動を予測できます。センサーなどのIoTデバイスがAI搭載ソフトウェアにデータを供給し、配送時間最小化の方法を提供します。そしていつか、自律走行トラックが世界中に製品を届ける日が来るかもしれません。そのため、経営幹部の70％がデジタルイノベーションがサプライチェーンの未来に大きな影響を与えると期待しています。

P&Gラコナ工場の成功事例

多国籍消費財企業P&Gは、スマートファクトリーがいかに効果的かを実証しました。チェコ共和国にあるラコナ工場は、食器用洗剤と柔軟剤を生産しています。2010年から2016年にかけて大幅な変革を遂げ、経営陣は液体製品の生産能力増強、コスト削減、新規ビジネス獲得を迫られました。多数の革新的技術が導入され、中には特に印象的なものもあります。

例えば、マネージャーがタスクをスケジュールし実行を追跡できる新しいデジタルツールが導入されました。また、システムは作業員のリアルタイムパフォーマンス指標を表示し、プロセスの信頼性と機械の有効性を高めました。センサーがpH値、色、粘度、その他製品詳細を自動監視し、手動サンプリングを不要にし、従業員が品質偏差を適時に発見できるようになりました。センサー、カメラ、スキャナー、ラッパーシステムを搭載した新梱包システムも導入され、ライン稼働中でも包装レシピの変更が可能になりました。

ラコナ工場は特に、ウェブベースのエンドツーエンドサプライチェーン同期ソフトウェアの恩恵を受けました。これにより、マネージャーはさまざまな条件がサプライチェーンにどう影響するかテストし、製造オペレーションのボトルネックを特定し、製品をより速く市場に届けられます。これらすべての施策の結果、工場は在庫を43％削減し、全工場コストを20％削減しました。さらに、生産性を160％向上させ、顧客満足度を116％向上させました。

オンタイムデリバリーとラピッドプロトタイピング

オンタイムデリバリーとラピッドプロトタイピングもスマートファクトリーの重要な要素です。米国スタートアップのFast Radiusは、これらの原則を採用し、世界最大の包装施設UPS WorldPort（1日300便を処理）内に3Dプリント施設を設置しました。同社はクライアントに積層造形ソリューションだけでなく、従来のCNC加工と迅速射出成形能力も提供します。UPS（ロジスティクス・包装配送企業）との提携と財政支援により、Fast Radiusは業界最速の納期を誇り、真のジャストインタイム生産を追求できます。2018年には、その革新的ビジネスモデルなどが評価され、世界経済フォーラムの「未来の工場」リストに選出されました。

輸送とサプライチェーンの再考

製造イノベーションは、企業に製品輸送の管理方法を再考させます。その目的で、UberやTeslaが自動運転セミトラックを開発する計画は、これから来ることの兆しであり、それらの車両はいつか自律的に商品を届け、請求を行うかもしれません。テクノロジーはグローバルサプライチェーンの非効率性にも取り組んでいます。スマートファクトリーには高速な商品輸送が必要だからです。その一環として、IBMと海運大手MaerskはTradeLensを開発しました。これは、荷主、港湾、銀行、税関を単一ネットワークに統合するブロックチェーンベースのプラットフォームです。目的は、これらのアクターが改ざん耐性のあるデジタル記録に情報を記録し、書類ベースのサプライチェーンより速く商品を追跡・課税・移動できるようにすることです。

導入課題と人間中心のアプローチ

スマートファクトリーのメリットは明確ですが、最先端ソリューションを工場現場に導入するのは困難です。ビッグデータ、AI、3Dプリンティングなどの技術に投資する企業の70％以上が、プロジェクトをパイロット段階を超えて進められていません。その理由の一つは、現有従業員のスキルアップが必要なだけでなく、しばしば見つけにくいソフトウェアとエンジニアリングの専門家を多数雇用しなければならないことです。

また、企業が導入すべきテックソリューションの数には限度があります。インダストリー4.0専門家のフランク・ピラー氏は、「労働者をサイボーグにしたり、技術に労働者を導かせたりするのではなく、労働者に自身の仕事をより効率的かつ楽しくするためのツールボックスを提供すべきだ」と警告します。前進するにつれ、起業家がいかに効果的なテック駆動型工場を構築し、一般的な落とし穴を避けるか、経験を共有することがますます重要になります。

未来の工場がもたらすもの

未来の工場は単なる生産プロセスの再考以上のものです。多くの製造とサプライチェーン企業がビジネスモデルを構築する方法におけるラディカルなシフトです。スマートファクトリーは無駄を最小化し、利益を最大化し、顧客を満足させます。その運営は、仕事をより興味深く楽しくし、新たな機会をもたらすデジタル技術を中心に構築されています。

変化への適応は容易ではありません。製造業者にとっては、新しいビジネスモデルの実装と古い慣習の放棄を意味します。しかし、第4次産業革命のパイオニアへの報酬は印象的です。彼らは自社を未来対応させ、長年にわたる成長を確実にするでしょう。

リチャード・ファン・ホーイドンク氏は、国際基調講演者、トレンドウォッチャー、未来学者です。