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テクノロジーニュース

今さらきけない:インダストリー4.0とは

2019.05.22  インダストリー4.0ものづくり企業IoT基礎

想像してみてください。

時は2050です。 四半期の工場見学の時期になりました。 自動運転タクシーから大きな工業ビルの前におりました。 本部長のあなたはこの工場に入って何をみますか?

インダストリー4.0」、「スマートファクトリー」、「IIoT」という言葉を聞いたことありませんか? それぞれどういう意味を持っているでしょうか?PR会社が作った意味のないただの流行語のでしょうか?

これらの言葉は未来の製造業においてとても重要な言葉です。

世界の製造業は今、大きな変化を遂げつつあります。

このインダストリー4.0について色々な商品やサービスが出ていますが、日本のインダストリー4.0は、現時点ではあまり理解が進んでいない様に思われます。

・インダストリー4.0とは?

・ “スマートァクトリー“と”現在のファクトリー“の違いは?

・インダストリー4.0は大企業だけのものなのか、それとも中小企業にも利益をもたらすことができるのか?

・社員のITリテラシー・スキルのギャップはどのような影響があるか?

そして、最も重要なのは、

・このインダストリー4.0という革命はいつ始まるのか?

これらの質問を専門家に答えていただきました。
但し、その前に少し歴史を説明します。

インダストリー1.0~3.0はありますか?

1760年~1840年の間に、水車・蒸気機関の機械の生産という第一目の革命が起こりました。 この変化は繊維産業から始まりましたが、少しずつ製造産業にも影響が広がりました。これがインダストリー1.0でした。

インダストリー1.0 出典:FORD

インダストリー2.0は、1970年から1914年の間に起こりました。インダストリー1.0と違ってインダストリー2.0は新しい技術の出現より、既存技術の改善が特徴でした。たとえば、水蒸気から電気に置き換わりました。 また、この時代に生産ライン(流れ作業)や大量生産も始まりました。

インダストリー3.0は、インダストリー1.0と同様、新技術の登場が特徴でした。自動化とコンピューター(NCやCNCなど)の導入により、生産の正確性・精密性が明らかに向上しました。 このインダストリー3.0は私たちが今生きている時代です。

インダストリー4.0とは何ですか?

上記の説明より、製造業における変化の特徴を気づいて頂けたでしょうか?

インダストリー1.0とインダストリー3.0は、蒸気エンジンやコンピュータなどの新しいテクノロジによる革命でした。 それと違って、インダストリー2.0は、新しい技術の発明より、既存技術の最適化でした。つまり、結論から説明すると、インダストリー4.0は新しい発明ではなく、技術の最適化の革命になるでしょう。

35〜40年前から何万ものセンサーを一つのシステムに接続するために制御システム(CNC・NC)が発明され、改善されています。これをみると、私たちは40年前から、既にモノの工業用インターネット[IIoT]への変化を始めました。

オープンシステムや高度なアプリケーションなどの出現により、既存のシステムと連携できるソフトウェアとセンサーの組み合わせで既に生産のデーター収集が可能です。

要は、私たちは今、既に次の革命への波に乗っています。インダストリー4.0と呼ばれる革命です。

もちろん、インダストリー4.0は一瞬に起きるものではありません。定義的にも何回も変更されています。Montronixの社長を務めいているJurg Vonwill氏によると、インダストリー4.0革命は前革命のCNC機械やロボットアームのように技術が新しく誕生することで定義を示すのではなく、生産の最適化効果を感じることだと語りました。しかし、このインダストリー4.0革命の効果を世界が感じられるのにはしばらくがかかりそうです。

インダストリー4.0のスマートファクトリーは?

スマートファクトリーを直訳すれば「スマート」は賢い、「ファクトリー」は工場、賢い工場とうい意味です。インダストリー4.0において、スマートファクトリーは一番礎になるものです。 産業用モノのインターネット(IIoT)、データ分析、人工知能(AI)などは全部スマートファクトリーの中に含まれています。

しかし、それは実際にはどのようなものでしょうか?どんな型でしょうか?インダストリー4.0のこの賢い工場と現在の愚かな工場とは何が違いますか?

スマートファクトリーは ドイツ政府が提唱するインダストリー4.0を具現化した形の先進的な工場のことを指す

もし貴社の工場が:

・品質が常に高い

・生産ラインが止まったことがない

・素材欠品なったことがない

・毎日トラブルなしでスムーズに作業出来ている

上記の通りであれば、貴社の工場はインダストリー4.0のスマートファクトリーとあまり変わらないかもしれません。前述したように、インダストリー4.0は「発明」よりも「最適化」です。

どの工場でもトラブルがあります。どの工場入っても必ず理由がわからなくて止まっている機械があります。 なぜ同じ結果にならないのか?この振れはどこから来たのか? なぜ衝突が起きたのか? それを解決するために何をすればいいのでしょう?

インダストリー4.0の工場では、「問題が発生した!」だけではなく「この問題はこの方法で解決できるよ」と教えてくれるようになります。もちろん、データーの解析によります。データーの役割に注目したインダストリ4.0のキーワードは「最適化」になるでしょう。

医療業界では、医師のスキルを磨くためには、多くの患者さんに会うことが非常に大切です。どんな症状がどんな病状につながるかの勉強になります。 インダストリー4.0はそれを真似しようとしています:会う患者(機械、ロボット、センサーなど)さんの数を増やします。しかし、製造業では、個々の患者さんだけでなく、その患者さんたち全員の相互関係を改善することが特徴です。

現在のインダストリー3.0では既に作業をデーター・ディジタル化されていて、CNCや加速度センサーのようなツールが沢山あります。但し、良くないのは集めていたデーターは工場の中にしか見れなくて最大限まで賢く活用出来ていないことです。インダストリー4.0はこれらのデーターを、例えば、クラウドサーバーに上げて、いくつかの工場と共有することで会社の生産を全体的に改善になるのではないかと提案しています。

さ、結局、インダストリー4.0のスマートファクトリーという工場と現在の工場は何が違いますか?見た目の場面から答えると、そんなに変わらないのです。なぜかというと、インダストリー4.0は新しいものの登場より既存のものとの間の繋ぐことがメインです。すぐわかる例ですが、ネットワークに繋いでいないパソコンとネットワークに繋いでいるパソコンがあり、両方見た目と構成は同じなものですが、後者の方がより役に立つと思いませんか?

インダストリー4.0における中小企業

それでは、持っている工場が一棟だけで機械数も少ない中小企業はどうなりますか?

このインダストリー4.0の対象にならないのでしょうか?

中小企業にとってメリットがありますか?

仕入先の納期遅れで機械が止まったことはありませんか?または機械が動かなくなったり、不良が発生して生産ラインが止まったりしませんか?工場の稼働に、設備が止まるとすべてがストップしてしまうのです。その結果、工場の稼働率が一気に下がり、会社の運営にも支障をきたすことになります。

インダストリー4.0はセンサーや製造実行システム(MES)等を利用してあり、これらの対策になります。例えば、納期遅れで機械が止まらないように、仕入先様との情報連携でMESが機械の速度をコントロールすることができます。加速度センサーで工具の摩耗を推測し、自動的に早めの工具の注文もできるので機械が止まらないのでスムーズに工場を稼働にできるでしょう。

つまり、自社の設備だけではなく、外部の設備との連携によって生産状況がより深く把握でき、エンジニアリング力の強化につながるでしょう。

国別比較「1万人当たりの施設数」 出典 : Deloitte

ITリテラシーのギャップとインダストリー4.0

企業の皆様が一番気になる点だと思います。

スマートファクトリーの設備を導入しても社員が使ってくれない。。。。使えない。。。とインダストリー4.0に対しての否定がありませんか?いわゆる、一番高いハードルは社員さんのITリテラシー・スキルのギャップだと思いませんか?

デロイトトーマツ社のレポートによると、今後10年の製造業には350万の人材が必要になると推測されています。しかし、残念ながら、今の少子化や人材業界の競合等の影響で、専門知識を持っていない人材を含め、多くてもその数値の半分しか満たせません。

インダストリー4.0は人間をロボットで置き換えましょうという目的ではありません。 逆に、インダストリー4.0を導入することによって、専門人材を増やさないと行けないでしょうという意見が多いようです。その専門人材を育てること自体が企業の課題になるでしょう。

対策の例ですが: バーチャル・リアリティ(VR)を使って生産ラインの研修を行います。目標を達成するまで全ステップを丁寧に教えながら、ITフレンドリーな環境を用意する必要がると思います。

ガラケーからスマートフォンへの変化と同じです。使えば使うほど、慣れてくるものです。

インダストリー4.0革命

いかがでしょうか?少しインダストリー4.0について理解して頂けましたでしょうか?

・インダストリー4.0の意味

・スマートァクトリーと現在のファクトリーの違い

・インダストリー4.0と中小企業

・ITリテラシー・スキルのギャップ

ただ、残りの疑問:インダストリー4.0はいつから始まりますか?

平成から令和に元号が代わる様、インダストリー3.0からインダストリー4.0に移行する日はカレンダーで指定できるものではありません。どこの企業に聞いても恐らく正確な答えはないと思います。

逆に、明日からインダストリー4.0が始まるよと発表され、貴社はもう準備出来ていますか?

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