今後 10 年間の業務を支えるテクノロジーは?

いま起きていること

製造の歴史のかなりの部分は技術の歴史です。蒸気機関、電気、ロボティクス、コンピュータ、インターネットなどのテクノロジーの変化が、大きなうねりとなって生産現場を発展させ続けてきました。

その変化は、ときに急速に進みます。特に、デジタルでつながった現代世界のスピードとパワーは目覚ましく、WEF (世界経済フォーラム)の創設者兼会長 Klaus Schwab 氏は、2015 年に今の時代を「第 4 次産業革命」と評しています。

この革命の特徴の一つは、インターネット、IoT、AI、機械学習やその他の高度なテクノロジーによって推進されている点です。しかし、それはまた、産業全体のより根本的な変革によっても特徴づけられます - 製品がどう作られ、どのように価値が生み出され、製造業のバリューチェーンがマクロなスケールでどのように機能しているかという点でもあります。

製造業をさらに技術的に高度化させる投資は続いています。Forrester の調査によると、高付加価値の製造を目的とした世界の研究開発投資は 2022 年だけで 15% 増加する見込みです。

こうした投資と熱狂はすべて、製造業に大きなチャンスをもたらしますが、現実の生産現場でこれらの技術を実際に導入して管理することが困難な場合もあります。製造業はどうすれば対処できるのでしょうか?

他の製造業の企業がどう対処しているでしょうか?

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それが重要である理由

現在ほど、数多くの技術系ツールを駆使している時代はありません。企業はまったく新しい方法で、生産現場の管理の変革、業務の効率化、顧客へのサービス提供を成し遂げています。

1. モジュール化: 生産現場の整備からサプライ・チェーンの運用に至るまで、すべてにモジュール化のアプローチを採用することで、製造業はスピードと俊敏性を向上させ、迅速に規模を拡張し、パーソナライズされた製品に対応できます。

2.ロボティクス: 1960 年代以降、ロボットは工場で重要な役割を果たすようになり、その関連分野は拡大を続けています。北米のロボット業界では、業界収益の 2026 年までの CAGR (年平均成長率)は、11.67% と見込まれています。

ダッソー・システムズの産業機械業界担当バイス・プレジデント、Philippe Bartissol は次のように述べています。「ロボット市場は、今後 8 年間に目覚ましい変化を遂げるでしょう。現在のところ、大半のロボットは固定されたケージ型ロボットであり、ある場所から別の場所に物を動かしているだけです。しかし、接続性と安全性の技術が向上し、生産現場での自律移動ロボット(AMR)が増加しています」

彼はロボットの応用について楽観的です。「AMR の機能は非常に強力で、従来よりも多くのタスクを実行できます。究極的には、製造での物流を一変させる可能性があります。将来的には、AMR の数はケージ型ロボットの 7～8 倍になるかもしれません」

3.積層造形: 3D プリント (または積層造形) は、かなりの間、趣味用途や高度な専門部品開発者の領分でした。しかしメーカーは、産業用に利用できることに気づき始めています。Grand View Research によると、世界の 3D プリントの市場規模は 2021 年には 138 億 4,000 万米ドルですが、2022 年から 2030 年にかけては CAGR 20.8% で拡大すると予想されています。

製造業にとっては大きなチャンスが生まれています。3D プリントでは、一つの材料から複雑な部品 (多くの場合、可動部品を含む) を生産できます。プロトタイプ作成から工作機械、医療機器まで、あらゆる用途に対応し、マス・カスタマイゼーションで重要な要素となる可能性があります。持続可能性の目標達成にも貢献し、輸送の削減や必要な製造工程の数を最小限に抑えます。

4.IoT: IoT の産業用途の増大は、生産現場の変革に寄与します。製造業務をよりスマートかつ効率的にしながら、膨大な量の価値あるデータを生成します。このデータにより、予防保全技術の開発と導入が可能となり、より効果的な業務手段をモデル化できます。

「IoT を使用すると、誤動作している部品の部品番号を迅速に特定できます」と、Bartissol は述べています。「些細なことですが、これを怠ると作業員は交換すべき部品を OEM に正確に伝えることができず、多くの時間を浪費します。部品番号がすぐにわかると、作業員は作業時間を大幅に節約できます。設備の保守業務が改善すると、製品や機械の寿命を延長することもできます」

ポッドキャスト

Manufacturing Industries on the Edge: Transformation from the inside out

製造業がイノベーションを受け入れられるために何ができるかを確立したうえで、今度は、技術を獲得した製造業に何ができるか。そして技術を利用してリスクに対処し、新たな価値を追求するため、何ができるかに目を向けましょう。

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どのように備えるか

デジタル化が進む工場では、さまざまなシステム、プロセス、テクノロジーを連携させるデジタル・ソリューションがますます必要とされています。工場オペレーターが、取得した技術とその設定や管理方法に関して情報に基づいた戦略的な意思決定を行うため、バーチャル・ツインや完全なライフサイクル・アセスメント (LCA) などの技術を組み込んだモデルベース・システム・エンジニアリング ( MBSE) の手段を一段と利用するようになっています。

Bartissol はこう言っています。「設備の購入について考えてみましょう。新しい生産ラインを設置したとします。この生産ラインは OEM から供給を受けています。その OEM が、工場の作業員に、必要な追加機能の見積を提出する場合、現在は 2D のレイアウト図でその見積を作成します。しかし私は、5 年も経たぬうちに、ライン・ビルダがアニメ化された 3D エクスペリエンスを通じて販売することが当たり前になると思います」

MBSE アプローチの一部として、仮想モデリングや、仮想現実のトレーニング・プロセスを活用することで、ライン・ビルダは、既存の生産ライン内で特定の機械がどのように動作するかをシミュレートでき、工場の作業員は意図した作業が実行できることを確信できます。

デジタル・テクノロジーは、工場に関する非常に詳細な情報をリアルタイムで提供し、工場のコンポーネントが全体としてどう動作するかを示すようになってきています。これにより、企業はビジネスをどう進化させるかついて、十分な情報に基づいた決定を下し、優れた業務最適化の成果を達成できます。

革新的な新しい製造技術の今後に精通していることが、今後 10 年間に成功する企業と成功しない企業の分かれ目となるでしょう。

新世代のロボットは、最終的に製造物流を完全に変貌させる可能性があります。