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  • 提言1「つながる工場」

    3. 製造業の連携モデルと標準化の課題

    「つながる工場」を実現するためには、企業を超えたモノづくりの標準化が欠かせない。特に、インターネットを利活用したビジネス連携、あるいは製造プロセス連携を行なう場合、ICTとしてどのレベルのどういったデータを対象とし、何と何をつなげるべきか、といった議論を、標準的なモデルの上で、あらかじめ十分に行っておく必要がある。

    この分野では、製造業のFA(ファクトリーオートメーション)と管理システム、経営システムを統合したモデルの国際標準としてIEC62264がある。そこでは、図1に示すとおり、製造業の全体をレベル1からレベル4までに分けて定義している。「つながる工場」は、他の工場あるいは外部と、どのレベルでつながるのか。


    企業内、企業間の連携モデル

    図 企業内、企業間の連携モデル


    まず、連携を、企業内垂直連携、企業内水平連携、そして企業間連携の3種類に分けよう。現状では、レベル1、レベル2における企業内水平連携は、ICTによるところが大きく、この領域においては、国際標準を含め多くの標準化が行われている。また、レベル4の経営管理では、ERP等の情報システムによって業務連携が行われ、企業間ではEDI等のデータ連携も実現している。

    こうして考えると、「つながる工場」による新たなチャレンジは、レベル3の現場管理の上下をつなぐ企業内垂直連携、企業内水平連携、そして現場管理レベルでの企業間連携となるだろう。製造業にとって、工場における製造の現場は、5Sの徹底と、カイゼン活動によるムダの徹底した排除によって、ひとつのショーケース的な位置付けともなりうる。しかし、実際には、ものづくりの現場は、多種多様な情報が行き交い、もっとも標準化しにくい対象であるともいえる。

    我が国の製造現場の強みとしては、生産技術、生産準備といったエンジニアリング力があげられる。欧米では、こうしたエンジニアリングと製造オペレーションは、完全に分業化されており、製造現場におけるいわゆるすりあわせ技術が成立しない。これに対して、我が国の場合、それぞれの現場の特性、設備の特性にあわせた工程設計、生産技術を現場と一体となって作り上げる文化がある。したがって、製造現場を核とした設計、製造、保全といったエンジニアリングチェーン上のプロセス連携を、ICTを用いて効果的に行うことで、新たな飛躍のきっかけとなる可能性が高い。

  • 提言1「つながる工場」

    2. 「つながる工場」とは

    新しいコンセプトとしての日本的な「つながる工場」について説明するために、3つの仮想シナリオを紹介する。まず、シナリオ1は、最終製品を製造するニッチトップ企業のモデルである。

    シナリオ1

    2018年、法政工業(仮称)は、東京オリンピック&パラレンピック開催に向けて開発した障がい者用補助具を発表。3Dプリンタと一部金属部品を組み込んだ製造工程は非常に複雑で月産10台程度を予定したものであった。これが北欧のメディアで紹介され、2022年の時点で月産2000台の生産体制に段階的に事業を拡大。製造コミュニティプラットフォームを活用し、自社工場を福島県に建設するまでの間をネットワーク型ファブ方式で投資コストとリスクを押さえつつ対応した。

    いわゆる3Dプリンタは、小ロットで繰り返しのない注文に向いており、量産の場合はそれに対応した工場の設備投資を行ったほうが1個あたりのコストが安くなる。問題はその中間の状態であり、ニッチトップ企業が必ず通過するプロセスともいえる。こうした中間的な生産ロットの場合の製造委託のしくみとして「つながる工場」が利用できる。

    一方、以下のシナリオ2は、サポートインダストリー(サポイン)企業の例である。

    シナリオ2

    法政精密(仮称)は、大手素材メーカーとの共同開発プログラムに応募し新複合素材の難加工技術を確立した。第三者による技術評価指標と知財管理により、その後は安定的に加工注文が得られるとともに、製造コミュニティプラットフォームを介した新規引き合いが増え、海外からの注文も飛躍的に伸びていった。量産または繰り返し型の注文もあったが、同社は規模拡大をせず、それらをライセンス供与する一方で、新たな加工技術の開発に常に経営資源を集中させている。

    中小企業の高い加工技術が、大手製造業の製造プロセスの一部を支えていることは周知のとおりであるが、こうしたマッチングを図るのみではなく、そこでの健全は取引と技術評価と知財管理をしくみとして保証することで、さらなる飛躍が見込まれる。また、物流や通関等の機能とも連携することで、海外からの受注増加も期待できる。

    そして、最後の例は、まったく新しいタイプの製造サービス企業のイメージである。

    シナリオ3

    機械加工を得意とする受託製造サービス大手のホーセイ(仮称)は、2025年の現在で国内3位となる。2014年当時にEMS(電子機器受託製造サービス)事業を大幅に縮小し、機械加工および樹脂製品にシフトした。工程管理を徹底的に標準化するとともに、比較的コストの安いプレス+板金加工と溶接ロボットの組合せで合理化、1個作りから月産5,000個までをこなす。主力は電気自動車の内装部品で、顧客の生産管理システムとクラウド上で連動し1日2便電子かんばんで納入している。

    エレクトロニクスの進歩により、メカ要素がどんどんエレキやソフトに置き換えられ、それらがICチップ化、プリント基板化され、EMS企業に外部委託できるようになった。しかし一方で、すりあわせ型のモノづくりが必要なメカ要素は依然として存在し、こうした欧米的発想の製造サービスとはなり得ていない。そうした部分を効率よく高品質に行なうのは、我が国の製造業の得意とするところであり、これが明日の製造ビジネスのキラーコンテンツとなる可能性は大いにある。

    「つながる工場」の特徴は、モノをつくるプロセスが企業を超えて相互に連携することである。これまでのサプライチェーンでは、多くの場合、異なる企業間での取引として、モノを介した売り買いの関係でつながっていた。これに対して、製造プロセスがダイレクトに連携するようになると、素材、部品、モジュール品、そして製品といった定型的な単位での取引のみではなく、中間品や仕掛品といった単位でのやりとりや、製造プロセスを部分的に委託する形態がこれまで以上に柔軟に実現する。

    こうした製造プロセスの外部委託は、いわゆる製造業の下請けとして、中小企業、小規模企業が担ってきたという歴史がある。そこでは、価格決定権は委託側にあり、製造プロセスを決定し、評価するのも委託側であった。これに対して、「つながる工場」では、対等な立場で、あるいは場合によって受託側が優位な立場でサプライチェーンを構成する。これにより、高度な加工技術、きめ細かな生産準備、素材技術や要素技術をもった企業が、よりその技術を磨くことに専念できる。また、今後ますます増える多種多様な製品化ニーズ、個別の顧客要求に対応して、設計と製造が企業の壁をこえて一体となったモノづくりが実現する。

  • 提言1「つながる工場」

    1. はじめに

    この提言は、日本機械学会生産システム部門の有志により、2014年6月に発表された”日本的な「つながる工場」実現へ向けて製造プロセスイノベーションの提言”を再掲載したものです。   

    1. はじめに

    ドイツ政府が国策として産学官で現在取り組んでいる「第4次生産革命、インダストリー4.0」のキーコンセプトは、「つながる工場」である。モノのインターネット(IoT)の今後の急速な普及にともない、工場の設備や機器が工場の垣根を越えてつながり、製造の現場と消費者とがダイレクトにつながる。そして、そうした設備や機器の調達先や、それらを操作する作業者、設置または修理するエンジニアもがネットワークでつながり、製造業のビジネス形態、働く人々のライススタイルまでもが大きく変わることを予見している。

    一方で、我が国では、多くの製造業がよりコストの安い労働力を求めて製造拠点を海外へ移し、多くの雇用が失われると同時に、世界に冠たる製造立国として、その基盤そのものが大きく揺らいでいる。グローバル化の流れとともに、サプライチェーン、エンジニアリングチェーン上での競争ルールが劇的に変わり、部品メーカー、製造機器メーカーといった、最終製品メーカーにモノを供給する企業も、勝ち残りのための戦略転換を余儀なくされている。10年後、20年後を見据えた変革はどうあるべきか。キーワードは、オープン&クローズ化、製造のサービス化、そしてICTによる“日本的な”「つながる工場」だ。

    現在、モノづくりのイノベーション政策として、3Dプリンタの技術開発とその普及が注目されている。あるいは産業用ロボット技術の用途拡大などに期待が集まっている。戦後の高度成長期を支えた町工場が生活空間のすぐそばにあったように、これらの新たなイノベーションは、ものづくりの現場をより身近な場所に引き戻す大きな流れとなるだろう。ただし、その一方で、変革を迫られた従来の工場では、大規模な投資もままならない情勢の中で、あい変わらず、戦略的手詰まり感が蔓延している。

    本稿では、中堅、中小製造業も含めた次世代工場のためのキーコンセプトを明らかにし、我が国のモノづくりの基本政策として取り組むべき課題と、その解決へむけた方策について提言する。ドイツの例を見るまでもなく、もはや製造業の世界においてもICT化、オープン化、ネットワーク化は避けてとおることができない。ただし、我が国は、我が国がもつ技術力、開発力、現場力、そして過去から培ってきた日本的なモノづくり文化を踏まえ、我が国なりのやり方で「つながる工場」を定義し、それを実現すべきである。

    そして、提言とともに、日本機械学会生産システム部門としての立ち位置、イノベーションの実現へ向けて貢献できる技術的、学問的なテーマと課題、そしてこれからの具体的なアクションプランについても併せて付記したい。

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