スマートファクトリーは米国製造業の生産性を復活させられるか？

最近の研究は、「スマート」工場を、低生産性成長から非競争的な運営まで、メーカーのあらゆる問題を解決する「魔法の弾丸」として称えています。

DeloitteとMAPIの大規模調査結果

本年春、Deloitteと製造業生産性イノベーション同盟（MAPI）は、米国拠点の製造企業エグゼクティブ600名以上を対象に、スマートファクトリーが組織に与える影響について調査しました。結論：スマートファクトリーは、今後10年間で生産性改善を3倍にする、アメリカ産業の「ゲームチェンジャー」になると約束しています。

もちろん、重要な疑問が生じます：いったい「スマート」工場とは何か？品質検知・検出装置を備えた先進技術を採用するだけの問題ではない、とDeloitteの米国産業製品・建設プラクティス担当バイスチェアマン、Paul Wellener氏は言います。

スマートファクトリーの構成要素

スマートファクトリーへの飛躍には、分析、モノのインターネット（IoT）、スマート搬送システム、クラウドコンピューティング、人工知能、拡張・仮想現実など、第4次産業革命と呼ばれる複数の最先端技術要素の組み込みが必要です。

DeloitteとMAPIが調査した企業は、その道のりの様々な段階にあります。レポートは、現在の進捗レベルに基づく3つの志向者カテゴリーを特定しています：トレイルブレーザー（開拓者）、最新技術の急速な実装者（全サンプルの約18%）；エクスプローラー（探求者）、実験にはオープンだがイニシアチブへの完全コミットはまだ（55%）；フォロワー（追随者）、「物事が証明されるのを待っている」（27%）。

リーダー群はスマート技術導入で工場稼働率20%増加を達成し、探求者と追随者を合わせたグループは11%の改善でした（追随者もスマートシステムの側面を採用済みとWellener氏は指摘）。

工場フロアでの追加改善は、労働生産性の向上（開拓者19%、他グループ12%）、生産アウトプット増（開拓者18%、他グループ10%）の形で見られました。

開拓者はさらに、製造予算の約3分の2をスマート技術に割り当て、探求者と追随者の約30%と明確に差別化しました。

スマート技術の具体的適用例には、ロボティクス、自動化ハードウェア・ソフトウェア、アクティブセンサー、IoT、ビジョンシステム、エッジコンピューティング、ウェアラブル、ブロックチェーン、仮想・拡張現実が含まれます。

停滞する米国製造業生産性への処方箋

調査著者らは、スマートファクトリーを、過去20年間の米国メーカーのパフォーマンス停滞を打開する鍵と見なしています。そのセクターの生産性成長は「立ち往生している」と観察されています。2007〜2018年の平均はわずか0.7%。直近5年間では、正味平均成長率はゼロでした。

スマートファクトリーがそのトレンドを反転させる必要がある、と調査は言います。「スマートファクトリーは、停滞した労働生産性を再点火し、メーカーの生産性の鍵を解き放つ可能性がある。」合計12の共通ユースケースカテゴリーを特定し、モダンテクノロジーの組み合わせで成果を押し上げます（アクティブにスマートファクトリー投資を行うメーカーの大半は、平均9ユースケースを実行中と調査は発見）。

具体的成功事例：Kentucky Pumps & Valve Co.

調査で引用された仮想ケースの一つに「Kentucky Pumps & Valve Co.」があります。許容できない高い不合格率の段階付き流量弁に直面し、同社はカメラ、エッジコンピューティング、AIを導入したビジョンシステムを設置しました。パートナーの既存データモデルを活用し、新システムを1週間未満で訓練しました。エッジサーバーによりリアルタイム画像処理が可能になり、ライン上の欠陥を即座に検出。その結果、不良品生産が半減、全体不合格率が閾値の3%以内に低下、生産性が50%上昇しました。

なぜより多くの企業が踏み出せないのか

実際のメーカーのスマートファクトリー移行による印象的な結果を考えれば、なぜもっと多くの企業が努力しないのか疑問に思うかもしれません。Wellener氏は、ビジョンと長期戦略の欠如が一因だと指摘します。「彼らはこれらのケイパビリティを一時的な流行と見るか、未来の道と見るか？」と彼は問います。

進捗を遅らせるもう一つの要因は、スマートファクトリーイニシアチブの実装に伴う技術的課題に対応する適切な人材がいないことかもしれません。Wellener氏は、IT、工場運営、財務、運営委員会、CEOを含む組織のすべてのレベルからのサポートの重要性を強調します。成功する取り組みには、「大量のコミュニケーション、そしてビジネスメリットを実証するための結果測定」が必要だと付け加えます。

新規参入者は参入コストを敬遠するかもしれませんが、Wellener氏はその懸念を退けます。スマートケイパビリティに予算の65%を投じたリーダーたちは、全体的な支出増を経験しなかった、と彼は言います。「古いテクノロジーへの支出から新しいテクノロジーへの支出に変えただけです。」さらに、既存設備へのスマートセンサーリトロフィットは比較的安価です。

Wellener氏は、スマートファクトリーがアメリカ製造業の拡大するスキルギャップの解決策だと信じています。今後10年間で、定年退職と業界の若年層への魅力不足により、240万の職が未充足になる見込みです。

「我々の国では人材争奪戦が繰り広げられています」とWellener氏は言います。「コスト削減の話ではありません。いかに製造ケイパビリティを正しい場所に配置するかの話です。」