Industry4.0

「Industry 4.0」(インダストリー4.0)とは

ドイツが提唱している「Industry 4.0」(インダストリー4.0)の概略をまずは簡単に説明する。
図
Cyber Physical Systemと言われても、なかなかイメージできないが具体的な例などは後に説明する。

ドイツ政府が「Industry 4.0」を進める背景は?

なぜドイツは国をあげてIndustry4.0を進めるのであろうか?その理由は大きく2つある。

最先端の産業機器をドイツから生み出し世界標準とする

先進的な産業機器を他国に先駆け開発し標準とすることで、産業機器の分野で世界をリードしていくためである。以前の第三次産業革命では、今や生産設備においてなくてはならない、PLCという製品が世の中に誕生した。この製品を生み出したことで、シーメンスをはじめとするドイツの産業機器メーカーは、世界市場をリードし収益をあげることができた。ドイツとして今後もこの状況を維持するために、新しい波の先頭にいることが重要である。よって、新しい波に対する取組みを、国をあげて推進するということである。

製造現場をドイツに残していく

コストを理由に生産現場は新興国に流出しているが、そこには2つ問題がある。
アメリカなどでは、「頭脳、要は製品開発だけを国内に残し、付加価値が低い生産活動などは海外にある方が競争力を維持できる。したがって、生産活動を海外に移すことは合理的である」という考え方が主流である。しかしドイツはそうは思っていないようである。生産を行う新興国は、いずれ頭脳が生まれ競合相手になるとともに、生産をなくした国内産業はいずれ頭脳も衰えていくことになると考えている。(生産と頭脳は製造業では切っても切り離せない)
上記の2つの課題をクリアするために、第四次産業革命を世界に先駆けてドイツは進めようとしている。そこで生まれた産業機器を、ドイツ国内の製造現場が使うことで、ドイツ国内の生産現場は競争力を維持することができる。

「Industry 4.0」の主要コンセプト

Industry4.0の主要コンセプトには大きく3つのモデルがある。

1つ目はこちらの図になる


図1
製品開発~保守サービスまでのプロセスそれぞれを標準化することで、会社という枠を超えてビジネスが行えるようにすることである。それぞれの会社のプロセスが標準化されていることで、そのプロセスを、国全体で、必要に応じて、双方が利用することができる。自社の不得意なプロセスは得意な会社のプロセスを利用したり、稼働状況によって互いに補完しあうことで、生産性を最大化できる。
そのためには、全ての情報がネットワークを通して共有されなければならないので、全ての情報はデジタル化されなければならない。加えて、製品開発においてもA社での図面とB社での図面が同様に取り扱えるようにということで、開発の手法についても標準モデルを採用することなどが必要となる。

2つ目の図はこちらである


図2
製造業の中にある、全てのCPU、デバイスをネットワークで統合する。
(弊社のスマートファクトリーのモデルの一部である)
ここ20年のネットワーク化によって、会社の中での地理的な情報分断は、解消されてきた。東京の在庫情報が北海道でも見ることができるようになったのが、良い例である。しかしながら、スタッフ部門と製造現場では未だに情報の共有が行われていないし、製造現場内にある情報の共有は、皆無に等しい。産業機器メーカー間の壁や、生産設備そのものの機能不足といったことによって情報が分断されてきたのだが、それらを解消してしまうことで、様々な情報の共有を可能にしていこうということである。
スマートファクトリーについてはこちら

3つ目の図はこちらである


図3
将来、様々な製品がインターネットに接続される。また様々なサービスも同様である。そのような世界を前提に、新しいビジネスモデル・製品・サービスを生み出していこうということである。そのためには、インフラの標準化や政府の規制の変更なども必要になる。
以上が、Industry4.0を説明されるときに頻繁に出てくるコンセプト図である。
イメージがすぐにつくものと、まだまだイメージさえも浮かばないものなどもあるが、今後5年~10年をかけ、具体化および実現していくことを目指しているようである。実現のためには様々な分野での取り組みが必要になるが、現在は大きく8つの分野がKEYの分野として定義されており、ドイツを代表とするような企業がワーキンググループに参加し検討を進めているようである。
(説明は割愛します)
8つの分野がKEYの分野

具体的な例

Industry4.0は、2014年のハノーバーメッセにおいて大々的に取り上げられたのであるが、その模様を日本経済新聞が取り上げており、その中で各社の方向性なども書かれていたのでここに記しておきたい。
BMW 取引先と連携して製造工程を監視
ダイムラー 電力価格の変動に即時対応する省エネ生産
ボッシュ 無線自動識別の工程管理
各社それぞれではあるが、比較的に現在でもできそうなものが多いように見える。先進的な取り組みは、社外秘ということもありそうだ。
最近VWがモジュール化を大々的に推進しているのは、皆さんご存知の通りである。これらの活動も実はIndustry4.0の活動と結びついていると考えるべきであると思う。デジタル化・標準化の取り組みが、国をあげて同時並行的に行われており、VWの取り組みが完了した段階で、様々な分野から様々な商品・サービスが発表されるということになりそうである。
Industry4.0が実現された世界では何が可能になるのか?
すぐに考えられるような事例としては、以下のようなものがあるのではないだろうか?
事例

顧客からのクレームに基づき、図面および、生産履歴を解析し、原因が判明した時点で、生産履歴から対象シリアルを特定し、インターネットにつながる製品であれば即座にユーザーに向けて保守対象であることを通知する。これらを、担当者が自身の机の上で1日もあれば実行できる。

現状でも同じようなことは各社で行われているはずであるが、多数の人と長い期間が必要なはずである。第四次革命の後は、これらが瞬時に行えるようになる。

さて、日本はどうする?

指をくわえてみているのか、それとも同様な取り組みを開始するのか?
業界としてのある程度の取り組みはあるが、国家として取り組んでいるという話は聞こえてこない。ドイツと日本との文化的な差や、産業の状況といったところに大きな差があるのも、その原因ではないかと思う。
産業機器分野では大きな存在力を持つドイツであるが、人口は日本の3分の2程度である。日本に比べ、人口という武器では劣ってはいるが、人口が少ない分だけ国としてはまとまりやすいのかもしれない。
日本には産業機器メーカーだけとでも何社も存在し、お互いに競合相手なわけだから、一致団結してというわけにもいかないのが実情であろうし、「モノづくりでは負けない」という、今や根拠も怪しくなりつつある自信が、危機感を覚えさせないのかもしれない。
また、そもそも日本という国は、コンセプチュアルなビジョンを掲げ、それらを徐々に具体的なものに落としていくというトップダウンアプローチが下手な国である。同じことをやろうとしても、同じアプローチでは絵に描いた餅になってしまい実現は難しいだろう。
一方で、日本は、そこにある具体的な課題を解決して、それを積上げていく、ボトムアップ的なアプローチは得意だ。そんなことを組織立って継続的に行えるのは、世界を見渡しても日本ぐらいなものだと思う。であれば、今後Industry4.0の世界が実現されていく中で、日本の得意な面を引き出しながら、ドイツに負けないように世界市場をリードしていく製品をどう出していくのかが、鍵なのではないでしょうか。
弊社も現場から得られるアイディアをどう創造的なサービスに反映していくか奮闘中です。
ぜひ、弊社のデモセンターをご覧ください。
>> デモセンターの見学についてはこちら <<
デモを通じ、製造条件(設定値・実績値)や検査結果など設備が出力するデータを、変化点管理やトレーサビリティの向上、 良品条件の確立、省エネ、チョコ停削減/生産効率の向上などにつながる、新たな知見を得る方法として、弊社が提唱するSmartFactoryをご理解頂きたいと思います。

スマートファクトリー関連リンク

スマートファクトリー Industry4.0 インダストリー4.0およびインダストリアル・インターネットへの考察 Industry 4.0に対応したい 製造業におけるIoT IoTで何を目指しますか? 効率的にトレーサビリティを向上させたい 統計的品質管理を、効率よく実施したい 製造現場のビッグデータ活用 関連書籍