スマート工場でつながるエンジニアリングチェーン、“長年の壁”をどう崩すか：いまさら聞けないスマートファクトリー（3）（3/3 ページ）

» 2020年12月09日 11時00分公開

[三島一孝，MONOist]

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遅れているエンジニアリングチェーンの連携

　設計部門と製造部門の連携が求められる一方でこれらを支える仕組み作りを人手に頼ってきたというのが、日本の製造業の特徴だといえます。特に製造現場は改善活動などで変化を続けており、こうした日常的な変化が従来のデジタル技術と相性が悪いという状況がありました。

製品設計や工程設計などを生産技術と組み合わせて考えていくというのは理解できますが、製造現場は改善活動などで、日々変わっていくものです。今までも協力はしてきましたが、現場では設計が関わる部分以外のことも多く、一体化といわれてもあまり納得感がありません。

そうなのかもしれないわね。でも、スマート工場化が進んで、製造現場の工程情報や機械や設備の情報が採れるようになったとしたらどうかしら。「デジタルツイン」などの概念も紹介されているけれど、製造現場のリアルタイムの変化が設計側で見られるようになれば、これらのフィードバックを生かしながら、柔軟な対応が行えるようになるし、現在あるような設計変更の負荷を低減していくこともできるわ。

なるほど。そういう意味でスマート工場化が、設計部門にも関わり、エンジニアリングチェーンの連携が求められるというわけですね。そういう切り口で掘り下げて話してみるようにします。ありがとうございました。

　こうした設計から製造までエンジニアリングチェーンの連携を人手で全て行うのは難しく、これらを支えるシステムとして注目されているのが、PLM（Product Lifecycle Management）システムや「モノづくりプラットフォーム」などの仕組みです。製品製造にかかわる情報を一元化し、設計工程で作成されたデータを企業内で一貫して活用を進めていくというものです。従来はこうした部門間、システム間のデータの受け渡しは、人手で行う日本の製造業が多くありましたが、今後こうしたデータのシームレスな連携を進めていくことを考えれば、こうしたデータ連携を自動的に行える仕組みが必要になると考えます。

スマート工場にかかわる工程とそのソリューション、位置付け（クリックで拡大）出典：2020年版ものづくり白書

　エンジニアリングチェーンを連携し、設計と製造が一体となった新たなモノづくりの在り方を模索することが必要なのは、既存の工場をスマート化することを目指すためだけではありません。例えば、3Dプリンタのようなデジタルファブリケーション機器やツールが今後、より高度化し、最終製品製造のさまざまな領域で使われるようになると考えた場合「製造技術だけを切り出して考えるべきなのか」という問題が生まれてきます。これらの機器やツールは設計データを変換すればすぐに製造につなげられるという形のものだからです。こうした新しいモノづくりの枠組みを受け入れるという意味でも、エンジニアリングチェーンの密な連携は従来以上に必要になってきていると考えます。

　さて、ここまで3回にわたり、目標や成果についてのすれ違いを解消すべく、それぞれの思惑や狙い、考え方について、整理をしてきました。次回からは、あらためて製造現場の中でのスマート工場化の価値について、具体的な話を掘り下げていきたいと思います。

≫連載「いまさら聞けないスマートファクトリー」の目次

スマートファクトリー化がなぜこれほど難しいのか、その整理の第一歩
インダストリー4.0やスマートファクトリー化が注目されてから既に5年以上が経過しています。積極的な取り組みを進める製造業がさまざまな実績を残していっているのにかかわらず、取り組みの意欲がすっかり下がってしまった企業も多く存在し2極化が進んでいるように感じています。そこであらためてスマートファクトリーについての考え方を整理し、分かりやすく紹介する。
見えてきたスマート工場化の正解例、少しだけ（そもそも編）
製造業の産業構造を大きく変えるといわれている「第4次産業革命」。本連載では、第4次産業革命で起きていることや、必要となることについて、話題になったトピックなどに応じて解説します。第28回となる今回は、スマート工場化において見えてきた正解例について前提となる話を少しだけまとめてみます。
“不確実”な世の中で、企業変革力強化とDX推進こそが製造業の生きる道
日本のモノづくりの現状を示す「2020年版ものづくり白書」が2020年5月に公開された。本連載では3回にわたって「2020年版ものづくり白書」の内容を掘り下げる。第2回では、“不確実性”の高まる世界で日本の製造業が取るべき方策について紹介する。
エッジは強く上位は緩く結ぶ、“真につながる”スマート工場への道筋が明確に
IoTやAIを活用したスマートファクトリー化への取り組みは広がりを見せている。ただ、スマート工場化の最初の一歩である「見える化」や、製造ラインの部分的な効率化に貢献する「部分最適」にとどまっており、「自律的に最適化した工場」などの実現はまだまだ遠い状況である。特にその前提となる「工場全体のつながる化」へのハードルは高く「道筋が見えない」と懸念する声も多い。そうした中で、2020年はようやく方向性が見えてきそうだ。キーワードは「下は強く、上は緩く結ぶ」である。
工場自動化のホワイトスペースを狙え、主戦場は「搬送」と「検査」か
労働力不足が加速する中、人手がかかる作業を低減し省力化を目的とした「自動化」への関心が高まっている。製造現場では以前から「自動化」が進んでいるが、2019年は従来の空白地域の自動化が大きく加速する見込みだ。具体的には「搬送」と「検査」の自動化が広がる。
自律するスマート工場実現に向け、IoTプラットフォーム連携が加速へ
製造業のIoT活用はスマート工場実現に向けた取り組みが活発化している。多くの企業が「見える化」には取り組むが、その先に進むために必要なIoT基盤などではさまざまなサービスが乱立しており、迷うケースも多い。ただ、これらのプラットフォームは今後、連携が進む見込みだ。
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