インダストリー4.0：スマートファクトリー労働力に求められるキースキル

ITとOTの世界がこれまで以上に緊密に連携しなければならないとき、何が起こるのか？ 方程式の両側にいるメーカーたちに、「スマートファクトリー」労働者に必要なスキルと、これまで大規模導入を阻んできた文化的障壁について聞きました。

業界マーケターは、スマートファクトリーやスマートマニュファクチャリングを、インフォメーションテクノロジー（IT）とオペレーショナルテクノロジー（OT）の「コンバージェンス（融合）」と呼んでいます。アナリストとコンサルタントは製造業の未来を予測し、それは徹頭徹尾デジタルです。

「労働力の40％が今後3〜5年で退職または退職間近になる。これは巨大です」と、インテルのIoTグループでインダストリアルイノベーション担当シニアディレクターを務めるアイリーン・ペトリック博士は、Better MROのインタビューで語っています。「自動化は必要不可欠になるでしょう」

今日、多くの企業が新技術に投資しているにもかかわらず、最適化されたサプライチェーンが工場フロアとオンタイムデリバリーと完全に統合されるというインダストリー4.0の約束には、まだ近づいていません。と、The Clean Energy Smart Manufacturing Innovation Institute（CESMII）のアウトリーチアドバイザー、マイク・ヨスト氏は、Better MROのインタビューで述べています。

「現実には、多くの企業がすでに十分な『スマート』を実践しており、ずっとそうしてきました」とヨスト氏。「業界で使われる言葉がいかに断片化しているか、それが私を苛立たせます。……これらの用語を定義し、それらが最終目的地だと思い込むことには危険があります。……われわれは今、あらゆる次元で進化していますが、すべてをやっている組織はどこにもありません」

なぜか？ それは実に複雑だからです。

「結論：メーカーがデジタル化に慎重なのは、社内戦略的整合性の欠如や短期的焦点のせいではありません。製造の世界は複雑なのです」と、Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation（MAPI）の社長兼CEO、スティーブン・ゴールド氏は、2018年記事「メーカーはインダストリー4.0で遅れをとっている——それには正当な理由がある」で述べています。

より精密で正確な予知保全は実現しつつあるか？ はい。自律搬送車（AGV）や人工知能といった自動化システムが、マシンセルと倉庫フロアへ進出しつつあります。

機械上のソフトウェアが賢くなっています。例えばMazakは、横形マシニングセンタ向けに主軸健全性監視システムオプションを提供しています。Makinoは、スタートアップ企業iT SpeeXが開発した、機械操作用の音声コマンド技術を披露しました。

「このパズルには無数のピースがあり、テクノロジーピースが最も解きにくいわけではありません」とゴールド氏。「製造企業は劇的に異なる場合がありますが……それらは、ますます複雑化するサプライチェーン、生産資産を数十年使用してから交換すること、生産ダウンタイムをあらゆるコストを払ってでも避けるという、非常に現実的な必要性といった、特定の特徴をすべて共有しています」

製造業のビジネスリーダーたちは、「適切なデータを適切なタイミングで」というフレーズを25年以上聞いてきました、とヨスト氏。

今日は何が違うのか？ これまで以上に多くのデジタルソフトウェアとインテリジェンスツール、プローブ、スマートセンサーがツールキットにあり、メーカーが競争力と効率目標に到達するのを助けられます。新材料が登場し、3Dプリンティングや「アディティブ」技術による新しい製造方法も生まれました。

それに伴い、運用・加工技術の専門知識と、デジタル・データスキルを組み合わせた、新しいハイブリッドスキルが必要になります。

スマートマニュファクチャリングに必要なスキルとは？

「データを理解し、分析し、統計的思考を適用できることが必要です」とペトリック氏。「データはアクションを駆動してこそ有用になります」

ペトリック氏はインテルでOTとITの分断に焦点を当てた研究を主導しており、インテルをメーカーかつテクノロジー企業として研究できます。昨年、同社は「インダストリー4.0は労働者と製造オペレーションの共進化を要求する」と題する研究を発表し、145名の参加者を調査しました。

「しかし、ダッシュボードに表示されるデータの真実の姿を信頼できることも必要です……『不信』は我々の研究から得られた主要な教訓です」と同氏。

ペトリック氏は、データサイエンティストのスキルが需要になるが、確保は難しいと考えます。すでに今日、難しくなっています。追加で必要なスキルには：技術的ロボティクスと自動化の専門知識、バーチャライゼーション、高度なプログラミング、高度なビジョン（カメラ）、協働ロボティクスシミュレーション、拡張現実アプリケーションなどがあります。

「データを理解する」ことをもう少し文脈に置いてみましょう：大量のスマート信号を監視できるとき、どう異常を分離するか？

疑いなく、インダストリー4.0のスマートファクトリーはデータに大きく依存します。労働者には、異常を見つけ、監視すべき「正しい」データを定義し、代替生産パスとコンティンジェンシーをトリガーする適切なフェイルオーバーを作成するスキルが必要になります。

「労働者には、クリティカルな問題解決スキルが必要で、問題を解決する前に特定できることが求められます」とヨスト氏。

機械レベルで物事がどこへ向かうか知りたいですか？ 「専門家に聞く：ジョージア工科大学教授が語る機械加工の未来」をお読みください。

これはスキルギャップを考えると容易なタスクではありません。これは、経験豊富なショップフロア労働者が今日これらのスキルを欠いていると言っているわけではありません。また、新しい人材が従来の技術と手法を理解しないと言っているわけでもありません。

しかし、最もOT経験を持つ人々がいなくなったら、どうなるのか？

「未来の製造環境に入ってくる労働者は、データに慣れ親しみ、透明性を促進するためにデータを期待する『デジタルネイティブ』です。しかし、これらのデジタルネイティブには生産経験が欠けています」とペトリック氏はIndustryWeekへの寄稿で記しています。「現在の労働力は生産経験を持つが、データ知識に欠ける。この二つの集団とその信念体系を結びつけ、未来のインテリジェントファクトリーを実装する研修プログラムが必要です」

スマートマニュファクチャリングに必要なその他のスキル：協働

インテルの研究に基づき、ペトリック氏は、ITとOTの間の文化的課題が、メーカー直面する最大のハードルであることを発見しました。

「両側に深く根ざした哲学があり、それらを融合させるのは困難です」と同氏。「企業はこの変革にすべてのステークホルダーを関与させ、すべての側面から専門家をテーブルに着かせる必要があります」

これは、ピアグループ間での協働、パートナリング、メンタリング——そして常にコミュニケーションと調整を行うことを意味します。プロセスエンジニアはITチームと肩を並べて働く必要があります。

技術的な質問がありますか？ フォーラムで MSC Metalworking Tech Team に質問してください。

「プロセス効率だけを考えているなら、システムのセキュリティには焦点が当たりません」とペトリック氏。したがって、ITに席を用意しましょう。

また、もう少しシステム企画と統合の知識が必要です。ペトリック氏が業界で高く評価されているシステムインテグレーターなど、外部専門知識の雇用が必要になる場合があります。彼らはテクノロジーとベンダーに中立だからです。

「今日のテクノロジーは、それをアップデートし続ける計画なしに採用されることが多々あります。新しい機械と古いコンピューターインターフェース、新しいデータストリームと古いサーバー……を抱えて終わった工場がいくつもあります……」とインテルは共進化研究で述べています。

その他のソフトスキルには、コミュニケーション、生涯学習と教育へのコミットメントがあります。しかし、多くのメーカーが研修投資で平均を下回っているようです。

「スマートマニュファクチャリングツールとプロセスのプログラミング、セットアップ、操作、メンテナンスにおいて、彼ら（労働者）がどの追加側面について研修を必要とするかを見極める必要があります」と、Tooling U-SMEのバイスプレジデント、ジャニン・クンツ氏はスキルギャップに関する記事で述べています。「残念ながら、製造業は従業員一人当たりの研修投資で平均を下回っています」

スマートマニュファクチャリングで今日、何が機能しているか？

主に、予知保全タスクがスマート技術によって助けられており——これはプラントの柔軟性を助けます。すべての機械の状態を知り、いつ故障するかがわかれば、「ダウンタイムを劇的に削減できます」とペトリック氏。

シンプルに言えば、利用可能な情報の深さから、より多くのスループットを実現できます。

「調整可能なことへの洞察が深まれば、コスト削減と効率化の機会が倍増します」とペトリック氏。

しかし、これがすべてのセクターで起きているわけではありません。自動車と食品・飲料セクターが顕著な伸びを見せ、年々「よりスマートになっている」とペトリック氏。

自動車は、消費者によるマスカスタマイゼーション、グローバルダイナミクスからの圧力、自律走行車に直面しています。

食品業界は失敗する新製品が多いため、食品メーカーは「速く失敗し、調整したい」と考えています。また、鮮度の高い原料を求める消費者圧力があり、より厳しい製造管理と、プロセスから時間を削る柔軟性を求めています。プロセスと技術についてスマートであることが助けになっています。

デジタル技術は、貴社のショップで実際にインパクトを与え始めていますか？ フォーラムで語り合いましょう。[登録必要]