製造業にDXが必要な理由 DXの基本的な知識

製造業にDXが必要な理由とは?DXの基本的な知識

製造業にDXが必要な理由 DXの基本的な知識

近年話題にされるDX。第四次産業革命を目指す考えの一つであり、デジタル機器の普及によって、より良い社会を目指します。

クラウドサービス、オンラインチャット、ロボット掃除機、電子マネーなど、様々な箇所でデジタル化やIT化を目にし、着々とDXが推進されているといえます。

製造業界でも、DXへの移行は推進されています。今後の業界市場に対応するためにも、デジタル化やIT化、ひいてはDXが必要になるからです。

なぜ製造業界ではDXが必要とされるのか。必要とされる理由や導入のやり方など、DXについて紹介します。

「製造業DX」とは?

DX(Digital TransFormation)とは、「デジタル技術の浸透によって、人々の生活がより良い方向に進化する」考えのことです。元々は2004年にスウェーデンの教授が提唱した仮説でしたが、デジタル社会へと変化しつつある近年において、日本でも提唱されるようになりました。

昔は大変だった書類整理も、近年ではパソコン操作で簡単に作成でき、クラウドサービスによって場所を取らずに管理ができます。他にも、作業用ロボットや音声入力といった様々なデジタル技術が開発され、今後も、生活をより便利にするデジタル技術が浸透していくことでしょう。

製造業においても、DXを目指した変革が進められています。開発ラインの自動化、24時間監視のセンサー、工程のシステム管理などが導入され、人の負担を軽減するとともに生産性の向上が期待されているのです。

なぜ製造業でDXが重視されているのか?

製造業でDXが重視される理由は、人材不足が深刻化しているからです。2021年に総務省が調査した結果によると、社会全体の労働人口は前年と比べ、約8万人も減少したことが発表されており、多くの企業に影響が出ています。

ですが、DXによって工場の自動化が推進されれば、不足した労働力をデジタル機器が補ってくれます。今までは数十人必要だった現場も、将来的には数人で回せるようになるかもしれないのです。

人材不足から技術継承も上手くいかず、将来が不安な企業も少なくはありません。製造業の未来を守るためにも、人材不足の解消は必須といえます。

また、グローバル化の影響によって消費者のニーズが多様化していることも、重要視される理由の一つです。製品を売るためには消費者のニーズに合わせる必要がありますが、ニーズの変化が激しいことで、変化に合わせて製品を作るのが難しくなっています。

ですが、DXによって生産工程がサポートされれば、変化に対応するのも難しくはありません。開発や工程管理をAIがサポートし、素早く内容をまとめてくれます。loTによる情報収集も行なわれ、いち早くニーズに対応できるでしょう。

他にも、自動化による作業員の負担軽減、工程の改善による生産性の向上、コスト削減による利益向上などにも、工場のDXは影響してきます。

作業環境を良くし、企業の成長に大きく貢献することから、DXの実現は重要視されているのです。

参考サイト
経済産業省「第1節 デジタル技術の進展とものづくり人材育成の方向性」

IT化やデジタル化と違う?DXとは?

デジタル化とは、アナログをデジタルへと変換することです。紙の書類を電子書類へと移行するように、物質を電子へと変換します。つまり電子化とも言い換えができます。

また、IT化とは、アナログ作業をデジタル作業へと移行することです。紙での書類管理を、パソコンやネットワーク上で管理することを指します。

つまりは、デジタル化した書類を管理・運用することが、IT化といえるでしょう。

そして、IT化によって生活や社会をより良くすることが、DXです。

DXは最終的な目的であり、その過程や実現にはIT化やデジタル化が必要不可欠といえます。DXを目指すためにも、IT化やデジタル化について理解し、IT化やデジタル化へと取り組む事が必要となります。

デジタイゼーションやデジタライゼーションとの違いは?

DXに近い意味として、デジタイゼーションとデジタライゼーションといった言葉があります。一文字違いの言葉ですが、どちらも大枠では「デジタル技術による変革」を意味する言葉で、DXに関係しています。

DXを実現するためにも、それぞれの意味や違いについて知っておきましょう。

デジタイゼーションとの違い

デジタイゼーションとは、「既存のプロセスに、デジタル技術を取り入れて効率化を図る」ことです。いわゆるデジタル化(デジタイズ)のことであり、紙の書類をデジタルデータ(PDFファイルなど)へと変換し、管理を楽にします。

他にも、顧客のデータリスト化、パソコン入力の自動化、オンライン会議の導入なども挙げられ、近年では多くの企業が、デジタイゼーションを実施しています。

デジタライゼーションとの違い

デジタライゼーションとは、「デジタル技術を活用し、新しい仕組みや価値を生み出す(付加価値を付ける)」ことです。「仮想空間を用いてシミュレーションを実施する」といったように、今までにはない新しい取り組みを実施します。

他にも、映画のオンライン配信やインターネットで予約可能なカーシェアリングといった事例も挙げられ、新しいビジネスとして確立されています。

IT化との違い

IT化との違いは、手段と目的の違いです。デジタイゼーションは「デジタル化する」ことであるのに対して、IT化は「デジタル化による環境の変化」です。

デジタライゼーションに関しても、デジタライゼーションは「デジタル技術を用いて新しい価値を見出す」ことであり、「現存環境の変革」を目的とするIT化とは意味が異なります。

大まかなイメージとしては、デジタイゼーション(デジタル化)によって環境を変えるのがIT化デジタイゼーション(デジタル化)によって新しいことを始めるのがデジタライゼーションと思って良いでしょう。

とはいえ、IT化とデジタル化が近しい関係であるように、IT化とデジタイゼーションも近しい関係にあります。明確な違いはありますが、あえて区別して考えず、セットで考え実施することが大切です。

製造業DXにおける代表的な5つの技術

製造業におけるDXでは、どのような技術が使われるのか。主に活用される技術を5つほど紹介します。

5G通信:高速・低遅延・同時多数接続の通信規格

5G通信とは、第5世代目の移動通信システムのことです。現在は第4世代目(4G)が主流であり、次なる通信システムとして期待されています。

5Gの特徴は、「超高速」「超低遅延」「多数同時接続」が可能なことです。4Gよりも通信速度が早く、4Gよりもデータ元との齟齬が少なく、4Gよりも多くのサーバーと同時接続を可能にします。

4Gと比較するとすべての能力が約10倍に強化されており、今後のネットワーク技術に欠かせない要素となります。

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IoT:工場の機器を繋げるモノのインターネット

loT(Internet of Things)とは、「モノのインターネット」のことです。モノには、人や企業、技術などあらゆるモノが含まれており、インターネットでつながることで、情報の相互交換や操作などを可能にします。

今までは、機械同士(デジタル同士)でのインターネット(M2M)が主流でしたが、近年は音声入力なども導入され、現実世界とのつながりも増えてきています。

機械以外ともつながることでできることも広がり、新しい可能性が期待されているのです。

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デジタルツイン:さまざまなことを仮想空間で検証

デジタルツインとは、「仮想世界に現実世界のモノを作る」システムのことです。現実のデータを参考にすることで、寸分違わずモノを仮想世界に作ることができます。

東京ドームや東京タワーといった建造物も再現可能であり、現実世界では再現が難しいシミュレーションでも、仮想世界でなら可能にします。環境を設定することも可能であり、様々な状況や条件で試すこともできるでしょう。

また、仮想世界でなら変更も難しくはありません。データを変更するだけで試すことができるため、現実世界のように、変更ごとに新しく作り変える必要がないのです。

コストと時間の節約になることから、製造業だけではなく、あらゆる企業・業種でデジタルツインの可能性が期待されています。

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RPA:人材不足を解消する業務自動化ツール

RPA(Robotic Process Automation)とは、「ロボットによる作業の自動化」を示す概念のことです。人の代わりにロボット(仮想知的労働者)が作業をすることで、作業の自動化を実現させます。

RPAが実現できれば、近年問題とされている人材不足問題も解消されます。単純な仕事はロボットに任せ、複雑な仕事を人が担当することで、作業効率や生産性の向上にもつながります。

他にも、作業効率の向上による残業時間の削減や、危険な作業が減ることでの安全性の向上なども期待でき、働き方改革にもつながるでしょう。

さらに、AIと連携し、ある程度の自己判断も可能にしたEPA(Enhanced Process Automation)といった概念も存在します。単純に、RPAに対する次のステップであり、近年はEPAが目指されています。

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AI:DXにおけるデータ活用で重要な要素

AI(Artificial Intelligence)とは、「人工知能」のことです。人と同じようにロボットが判断し、状況に合わせ、最適な答えを実行します。

RPAとの違いは、「ロボットが自分で判断できる」ことです。RPAは「異変があっても決められた動作しかできない」ですが、AIなら「異変を判断し、最適な対応を選ぶ」ことができます。

また、loTと組み合わせれば「関連する情報も合わせて収集する」、デジタルツインと組み合わせれば「シミュレーションの設定を細かくできる」といったように、様々なデジタル技術をサポートします。

デジタル技術は膨大なデータを扱うことが多く、人による外部操作だけでは、到底対応しきれません。すべてのデジタル技術を管理し扱うためには、AIの存在は必要不可欠といえるでしょう。

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製造業DXのパターン3つ

いざDXを目指すにしても、どのように変革すれば良いのか分からない人も多いと思います。ただデジタル機器を導入するだけでは、効果的にDXされたとはいえません。

製造業のDXはどのように実現させていけば良いのか。方向性のパターンを3つ紹介します。

サービス化/新サービス開発

一つ目は、新サービスの開発です。製品を作るのはもちろん、新しいサービスの実現も視野に入れます。

例えば、統計データの活用です。販売した製品の稼働状況などをloTで集計し、より効率的な使い方などのアドバイスをします。集計内容から損耗具合などが予想でき、メンテナンスや新商品の売り込みなども実施できるでしょう。

また、集計した内容を基に企画や開発も進められます。その結果、ニーズに合わせた商品開発ができ、企業の利益を伸ばせるわけです。

製造業のビジネスは製品を作ることだけではありません。DXによってサービスの提供もビジネスにでき、製品や企業ブランドに付加価値を付けられるのです。

IoTプラットフォーム化

二つ目は、loTを活用したプラットフォーム化です。loTによって様々なデータを連携させることで、情報把握がスムーズにできるようになります。

例えば、生産工程のIoTプラットフォーム化です。原材料の輸入から販売先までを一元管理することで、製品の流れを知ることができます。仮に不測の事態から製品の回収が必要になった際も、販売先や製造ロットを把握することで、迅速な対応ができるでしょう。

他にも、「必要な情報を入力すれば即3Dでデータを作成し見積もりができる」など、仕組みを作ることで、依頼から見積もりまでの時間を短縮できます。

スマートファクトリー

三つ目は、スマートファクトリー化です。スマートファクトリーとは「工場の自動化」のことであり、デジタル技術によって、あらゆる作業の効率化を目指します。

AIやloTによる生産管理によって工場全体の見える化がされ、不要や危険な要素を割り出すのです。そして、AIで分析した結果をデジタルツインで検証し、RPAによって実施されます。

消費者のニーズに合わせた多品種少量生産も可能となり、時代に合わせたビジネスプランが実現されるでしょう。

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製造業DXを進めていく4つのステップ

製造業DXはどのように実現させていけば良いのか。進め方についても紹介します。

改善したい課題を明確化

まず初めに、改善したい課題を明確にしてください。具体的に問題点を挙げることで、方向性や最終地点が見えてきます。そして、それを実現するためには何が必要かも分かりようになり、DXの実現に取り組めるようになります。

DXの目的は「環境がより良い方向になる」ことです。難しいことは考えず、まずは問題点の改善から初めて見ると良いでしょう。

必要なデータを収集・分析

課題を明確化したら、必要なデータの収集・分析をします。いくら理想を挙げても、実際に実現できるかは別問題です。できるにしても、「何が必要なのか」「どのようにすれば良いのか」が分からないと、実現は難しいでしょう。

市場の情報なども交えながら、課題達成に必要な情報を集めてください。

ですが、デジタル知識がないと、データの収集や分析は難しいです。勉強するにしても時間がかかりますし、勉強に時間をかけると世情は変化し情報が古くなってしまいます。

そのような場合は、専門となるIT企業に相談すると良いです。「餅は餅屋」というように、必要な情報を提示してくれます。

ただ、中には余計なプランも付け足した、悪質な企業も存在します。企業によって必要な機能や機器は異なるため、一概に同じシステムと導入すれば良いわけではありません。必要のない機能は宝の持ち腐れとなり、余計な出費となってしまうでしょう。

専門家だからといってすべてを任せるのではなく、しっかりと要望を伝え、理解するよう努めてください。

システムを導入して効率化

情報収集をしたら、システムや機器の導入を始めます。

導入のポイントとしては、優先順位を決め、段階的に導入を進めることです。いきなりすべてIT化してしまうと、現場が混乱してしまうでしょう。

コスト的な負担や、作業停止による生産性の低下などの問題もありますので、段階を踏むことで、現場を慣れさせ負担を分散する必要があります。

ビジネスモデルを変革

最後は、業務内容の見直しです。システムの導入は、あくまでも手段でありゴールではありません。システムの導入だけで終わってしまうと、現場をIT化しただけで終わってしまいます。

もちろん、「課題を解決する」ことも大切ですが、DXが目指す先は「環境をより良くする」ことです。課題が生まれるのは現在のニーズにズレがあるからであり、ニーズに合わせた変革が求められます。つまりは、ダイナミック・ケイパビリティ(企業変革力)が必要とされるわけです。

一部分だけを変革するのではなく、企業全体を変革することで、時代の変化に対応するようにしてください。

そして、時代が変わればニーズも変化します。将来ニーズが変化した際は、再び課題を明確にして対応していきましょう。

製造業DXに有効な考え方や方法論

製造業DXを進めていくためのステップを紹介しましたが、すぐに進めていくのは難しくもあると思います。

では、製造業DXを進める上で必要となってくる考え方や方法論についても合わせてご紹介していきます。

企業を変革していく力ダイナミック・ケイパビリティ

企業変革力ともいわれる「ダイナミック・ケイパビリティ」は、製造業DXを進めていく上で有効(必要)となる力です。

上述の「製造業DXを進めていく4つのステップ」の「ビジネスモデルを変革」でも取り上げたダイナミック・ケイパビリティを構成する主な3つの要素として「感知(Sensing)」、「補足(Seizing)」、「変容(Transforming)」が挙げられます。

  • 感知(Sensing):物事を感じ取る能力
  • 補足(Seizing):機会を見極め再構成できる能力
  • 変容(Transforming):変革を持続的に保つための能力

近年は情勢の変化が激しく、将来の予測付かないことから、VUCA時代といわれることがあります。「製造業DX」と一言でいっても、中身はその都度情勢の変化によって変わっていく可能性が往々にしてあります。

そうした時代に対応したDXを推進していくためにも、企業を変革する力であるダイナミック・ケイパビリティは重要であり、今企業に必要とされる力といえます。

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PDCAサイクルよりも変化に強いOODAループ

OODAループとは、繰り返し作業するための行動プロセスのことです。

PDCAサイクルではダメなのか?という疑問を持つ方もいらっしゃるかもしれませんが、PDCAとの違いとして実行までの自由度が高く、変化に対応しやすいという特徴があります。PDCAサイクルは最後までサイクルを回す必要がありますが、OODAループは前段階に戻って情報収集や考察をし直すことができることも特徴としています。

  • Observe:観察、情報収集
  • Orient:状況、方向性判断
  • Decide:意思決定
  • Act:行動、実行

とはいえ、PDCAサイクルが劣っているわけではなく、あくまで変化に強いという点で、近年の変化の激しい情勢に対応していくことに適しているフレームワークです。

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まとめ:製造業DXを推進するために、IT化・デジタル化を推進する

DXとは、「デジタル技術によって環境を変革し、より良い生活を目指す」考えのことです。近年は様々なデジタル技術が発明され、社会に浸透するとともに便利になっています。今までできなかったこともできるようになり、DXを目指すことで、より便利な世の中になってきているといえるでしょう。

また、製造業界でも、DXによる考えは必要とされています。製造業では人材不足が深刻化しており、IT化による人材不足の解消が必要とされているからです。他にも、顧客ニーズが多様化していることから多品種少量生産が求められており、AIなどによるサポートが必要とされています。

DXを推進するためには、IT化やデジタル化の推進が必要不可欠です。段階を踏んで変革し、作業環境の改善や、新ビジネスの立ち上げなど、企業全体を変えていきましょう。

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