インダストリー4.0を取り入れる製造業者のための戦略的長期ロードマップ

単一工場内で同種生産設備の複数世代が稼働している光景は珍しくありません。極めて大規模で資金力のある企業を除き、多くの企業は頻繁なリツールができず、長期資本計画とビジネス成長戦略に基づき、段階的に設備を導入しています。この投資と長期計画の手法は、多くの製造業者にとって馴染み深いものです。そして新設備が導入され稼働するにつれ、運用を適応させてきました。

インダストリー4.0は、製造業者が生産をどう捉え、どうモノを作るかという概念を、複数技術の融合によって再構築しつつあります。これら技術が群として成熟する過程にあるため、いずれのインダストリー4.0技術を習得するにも、長く険しい教育・学習曲線が伴います。しかし、資本設備の段階的調達・アップグレード戦略を立てるのと同様に、製造業者はインダストリー4.0技術導入の長期戦略も今から検討すべきです。

真にスマートな工場

インダストリー4.0の核心はデータ、具体的にはビッグデータと高度分析です。生産現場の多数のソースと技術からデータを収集することで、機械学習アルゴリズムと高度分析が、生産、保全、計画、調達、在庫管理など多岐にわたる領域でリアルタイム意思決定を提供できます。工場のあらゆる側面が「単一の真実」から運営され、生産をリアルタイムで完全に可視化します。

一部業界セグメントでは、デジタルツインの概念を活用し、異なる製品イテレーションや故障予測を可能にし、保全を事後対応から予知型へ転換できます。この技術はフィールドサービスアプリケーションも拡張・強化し、設備フリートへの付加価値サービス、いわゆるEquipment-as-a-Serviceを実現します。

インダストリー4.0のもう一つの鍵は産業IoT（IIoT）です。世代を超えた製造設備へIIoTデバイスを取り付けることで、以前はアクセスできなかった標準化データが取得可能になります。MachineMetricsの「セルフインストール」IIoT技術のような多くのデバイスは、設備をクラウドへ接続し、生産と状態の監視、生産現場のリアルタイム可視化を可能にします。MachineMetricsデバイスは、自然言語処理スクリプトでリモート設定可能で、アナログとデジタル両コンポーネントへの接続を実現します。

これらすべての機能がクラウドコンピューティングで統合され、リアルタイムショップフロア可視化を実現し、生産効率向上、OEE改善、カスタマイズ可能なダッシュボードで現場スタッフをエンパワーし、必要に応じた行動を可能にします。

長期視点の意義

これら様々な技術統合を進める企業がある一方、エントリーポイントを模索したり、断続的に動いたりする企業もあります。この問題の一因は、インダストリー4.0を従来の工場ツール導入・アップグレード観とは異なる視点で見ており、現状では両者を別々に管理していることにあります。上述技術の付加価値を鑑みれば、製造業者は両者を統合した長期成長戦略を採用すべきです。

最も明確な理由は、これら技術、特にIIoTが生産設備からのデータ収集能力を「均一化」し、資本支出計画の先送りを可能にする点です。データがレガシーアナログ設備とデジタル設備の両方から取得可能になれば、生産をオペレーターステーションでローカルに、管理者や技術者がグローバルに可視化・管理できます。これにより設備寿命を延ばし、資本資金をより重要なニーズへ振り向けられます。インダストリー4.0と通常の設備拡張を別プロセスとして捉えるのは、インダストリー4.0技術が連携すればそれらの支出を軽減・回避できることを考えれば非合理的です。

導入の長期計画には実務的な理由もあります。製造業の人手不足は数年前から指摘されており、設備追加を検討する際、組み込みIIoTやIIoT拡張容量を並行して計画すべきです。これにより深刻化する労働力不足を緩和し、機械ロボティクスに運用と修復の両面で自律・半自律アクションを付与できます。再び、インダストリー4.0導入を一般成長計画から切り離すことは、人件費削減の機会を逃すことになります。

道筋の選択

インダストリー4.0を構成する様々な技術は、今後数十年で製造業界を変革します。その導入戦略を時間軸で計画すれば、大きな節約が可能です。PwCの調査では、インダストリー4.0技術活用企業は2021年までに3.6%のコスト削減、製品・サービスのデジタル化による2.9%の増収を見込めると推計しています。一例がMachineMetricsの機械監視・OEEソフトウェアで、生産データをリアルタイム可視化し、現場スタッフがより速く、自信を持って意思決定できるようにします。こうした機能が全体的な人員削減と生産性・OEE向上を同時に実現します。

製造業者は、サービスとデバイスプロバイダーを長期的な戦略的パートナーとして見るべきです。業界の完全自動化には10〜15年かかると推定され、その間にインダストリー4.0技術が成熟し続ける中、これらプロバイダーは各製造業者に合わせたソリューション計画の支援と専門知識を提供できます。技術サプライヤーが、特定製造業者のニーズに適した導入計画の策定を支援できるのです。

企業が時間をかけて成長を計画するのと同様に、インダストリー4.0システムのスケールも計画する必要があります。最初はセンサーからデータを収集しOEEと生産を管理するシンプルなエッジソフトウェアから始めるかもしれません。しかし、メリットが積み上がり、データ品質と分析のインパクトが明確になるにつれ、工場のより広範なフットプリントへデバイスを拡張し、サプライチェーンでの製品追跡、より精緻な在庫管理、予知保全の開発など、当初想定しなかった多くの価値提案を実現したくなるでしょう。MachineMetrics Productionのようなプラットフォームは、カスタマイズ可能なダッシュボード、アラート、追跡可能なOEEと稼働率レポート、資産管理を通じて、ショップフロアの完全な可視化を実現します。

インダストリー4.0を構成する技術は、世界中の製造業者に価値を提供し続けます。インダストリー4.0が採用拡大により勢いを増す中、長期計画は製造業者にとって不可欠です。これら技術が成熟するにつれ、導入計画を従来のビジネス計画とは別個ではなく、全体的なビジネス成長戦略の不可欠な一部として策定すべきことが明らかになるでしょう。