なぜスマートファクトリーが現代製造業に不可欠なのか

ほぼ誰もがスマートフォン、スマートテレビ、さらにはスマートカーの概念に慣れ親しんできました。テクノロジーは十分に進歩し、「スマート」という言葉が製品名に冠せられるとき、人々は一般的にどのような機能性を期待すべきか理解しています。しかし、それらの商品を生産する企業、そして「非スマート」な商品を生産するすべての企業が、消費者製品の枠を超えて、同じテクノロジーの恩恵を受け始めています。

工場は複雑さのスケールが大きく、膨大な労働力と設備を必要とするため、「スマート」ファクトリーの概念は数年前まで実現困難でした。しかし近年、いくつかのトレンドが合流し、スマートファクトリーの概念を夢や概念以上のものにしました。これらのトレンドが交差し、ビジネスモデル全体を変え、インダストリー4.0の台頭の一環として、次の効率化とコスト削減の波をもたらす高価値なメリットを形成しています。

スマートファクトリーの時代が到来したことを示すいくつかのトレンドと、企業がそこに到達するためにできることを紹介します：

技術的進歩

長年、スマートファクトリーの概念は実用的にも概念的にも手の届かないものでした。ストレージ、帯域幅、企業のITレベルでの狭いまたは存在しないスキルセットといった問題が、こうした概念の前進を阻んでいました。利用可能な自動化は単純で直線的なタスク駆動型でした。これらの要因とコストにより、自動化推進の判断は必要性に駆られ、設備と労働と比較して付加価値とは見なされませんでした。しかしムーアの法則の現実と、新技術の急速な進歩によるコスト劇的低下により、企業はこれらの技術を組織に潜在的価値を加えるものとして検討できるようになりました。

これらの先進技術の能力も劇的に向上しました。高度なアルゴリズムにより、機械学習は生産設備内で自律的・準自律的な意思決定を促すアクションを継続的に改善できる段階に達しました。AIとディープ分析の進歩も、線形に定義されたタスクではなく、プロセスの連結へ移行する可能性をもたらしました。John DeereやVolvoのような企業が製造プロセスに機械学習とAIを取り入れ、技術進歩の加速するペースとセンサー、エッジデバイス、ソフトウェアアダプター、クラウドコンピューティングの導入により、これらのツールが中小規模メーカーにも利用可能になりつつあります。

 

サプライチェーンと需要計画  

グローバル経済の到来により、サプライチェーンは世界中から原材料と部品を含むよう拡大しました。最初は低コスト労働力に駆動されましたが、多くの消費者デバイスを支えてきた同じ技術進歩により、消費者はより情報に基づいた洗練された製品嗜好を持つようになりました。これにより、数年前には不可能だったより速い納品、持続可能性の向上、トレーサビリティの向上、大量カスタマイズへの需要が生まれました。

こうした嗜好の変化により、サプライチェーンはより複雑になり、企業はこの複雑さを管理するためにテクノロジーを活用する必要性を理解し始めました。このテクノロジーは自然に、ベンダー関係の改善、より効果的なコミュニケーション、迅速な需要変化をナビゲートするための精密な追跡を可能にしました。そしてそれは、工場内での垂直的な深い接続だけでなく、サプライチェーン全体での水平的な接続を通じて、あらゆる接点でのサプライチェーンレイテンシを排除することで実現されています。

 

ITとOTの融合  

伝統的に、ITのような部門は「間接費」と見なされ、必要性に駆動される機能でした。高度なスキルを持ちながら、それらは一般的にタスク駆動型で、ITは通常意思決定構造の一部ではありませんでした。発生した自動化も、運用計画や製造計画の一部として行われました。スケジューリング・計画、品質、保全を推進するシステムも同様でした。ITの伝統的機能は、これらの分散システムを稼働させ維持することでした。接続性は後回し、あるいは単純に不可能でした。

テクノロジーが進歩し、OTがITとより緊密に整合するようになるにつれ、インダストリー4.0の力は接続性を通じて実現できる価値の増大を指し示します。この二つがさらに融合するにつれ、ネットワークとシステムを「間接費」と見なす伝統的観点は、これらのシステムを通じて何の価値が追加できるかを探求するものへとシフトします。この価値が明らかになるにつれ、SCADA、リモートインターフェース、自然言語機能を持つPLCなどの運用技術が、ITとリアルタイムで連携できるようになります。

 

技術・専門労働力の課題 

スマートファクトリー導入を推進するトレンドの一つは、具体的に実務的なものです。2000年、米国の製造業労働者の平均年齢は40歳でした。2012年には44.7歳に上昇。より多くの若者が他分野で大学進学し、製造労働力が高齢化する中、Deloitteは2028年までに米国で最大280万人の労働者不足が発生する可能性を推定しています。こうした統計のため、多くの業界が増大する労働力不足へのヘッジとしてスマートファクトリーテクノロジーへの投資を増やしています。

 

予期せぬ競争 

接続性とテクノロジーが進歩するにつれ、多くの企業は伝統的に売上を競ってきた同業他社だけでなく、デジタル化を活用する企業からも競争を受けるようになっています。彼らは数年前なら参入できなかった業界に、デジタル化を武器に参入・競争してきます。電話会社とケーブル会社が技術進歩を背景に互いの伝統的製品領域に参入し合った例を見れば、これが如何に起こり得るか分かります。今や、接続性、IoT、クラウドコンピューティングを採用したアジャイルで前向きな中小製造業者も、同じ手法で新たな領域に参入できます。

これらのトレンドが交差し続ける中、インダストリアルIoTの全領域とインダストリー4.0を駆動するテクノロジーエコシステムにおいて、進歩は継続します。企業がインダストリー4.0導入戦略を策定する際、問うべきは「なぜ今スマートファクトリーなのか？」ではないかもしれません。上記のトレンドを踏まえれば、「どうすればスマートファクトリーを持たないでいられるか？」という、はるかに重要な問いが浮かぶはずです。

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