IoT Data-driven Manufacturing 導入事例

変革と改善:日本のものづくりを元気にするIoTの2つの視点
「ものづくり大国日本」は、いま大きな転機を迎えている。グローバル市場での競争が激化する中、いかに新たなイノベーションによって優位性を確保していくか。そこにIoT(モノのインターネット)を活用した変革と、現場力を生かした改善の可能性はあるのか。さまざまなプロジェクトや実証実験の経験や知見、気付きをもとに、日本の製造業の競争力再発見のヒントを探る。

各企業の強みをパッケージ化して世界の市場に発信

日本のものづくりにおいて非常に大きな役割を担ってきた中小企業には、小さな町工場の特許技術など、世界の最先端機器を支えている例がたくさんある。しかし、それぞれに独創的な技術やノウハウを持ち、個性豊かな製品を創り出してきた自負があるからこそ、協業がなかなか進まず、企業間でつながることが得意ではない。一方、大企業においてもグローバル市場での競争を勝ち抜くために、複数の企業がそれぞれの強みを持ち寄り、さらに競争力を高めていくという「エコシステム」の重要性が増している。必要とされているのは、各企業が個々の良さや強みを活かしながら変革を進めていく方法といえよう。

そこで今回は、製造業におけるIoTを活用した業務改善と、ソリューション化の試みを紹介する。ある設備メーカーでは、IoTを活用し、より高品質な製品を安定的に生産できる設備とそれによる業務改善を、顧客である食品メーカーに提供することで、競争力強化につなげようとしていた。一方、顧客側の食品メーカーも、高品質な製品を安定して生産できる設備を導入できれば、自社製品のロス低減や品質向上につながる状況にあった。

IoTでデータを収集/解析、定量的な事実を業務改善に結びつける

実証実験として設備メーカーが行ったのは、食品メーカーの製造ラインの設備に新たなセンサーを取り付け、設備制御装置を介してさまざまなデータを取得することだった。それらのデータはクラウド上に収集・蓄積され、そのデータを元に、アビームコンサルティングがデータ活用のコンサルティングを行った。ここでの分析ポイントは、「設備の安定稼動」と「製品品質の安定化」の2つだ。

有機物を扱う食品製造では、製造現場の環境によって材料そのものの状態が刻々と変化し、製品品質を均一化することが難しくなる。このような環境において、今まで職人の経験や勘に頼っていた工程を、IoTにより客観的なデータとして収集・分析し、定量的な計測結果との関係性を解析することにした。センサーから得たデータの解析を通して問題点と原因を抽出し、解決方法を導き出すという手法だ。

例えば、「設備の安定稼動」では、製造ラインのモーターの挙動について、現場のベテラン従業員は生産を始めてから状態が安定するまでの時間を1時間程度と思っていたが、データ分析の結果、実際には約2時間かかっていることが判明した。このように、仮説の設定、検証も含めたデータ活用が設備の安定稼動を実現し、より高品質で安定した製品製造につながる。その積み重ねが業務改善、ひいては競争力強化になっていく。

現場の進化とビジネス変革で新しいものづくり環境を創出

今回の実証実験を通じて、データによる業務改善の有効性を証明できたが、それ以上に大きな成果は、ものづくりの現場に「課題解決に必要な考え方やアプローチ」を示せたことだ。欧米の製造業では、労働者の技術や経験に依存しない形で、「このマニュアル通りに作業せよ」と指示し仕事を回している。一方、日本には「みんなで現場を良くしよう」という、いわゆる"カイゼン"の風土が根付いている。このためマニュアル通りの「オペレーションの標準化」よりも、各人が自分で考える力や課題を解決するスキルを会得し、初めて出会う問題でもその都度ベストの解決方法を探っていく方が馴染みやすい。この「自ら考え、行動し、解決する」能力にIoT技術を掛け合わせ、課題発見から解決までのPDCAを現場で迅速かつ着実に回していけるようになれば、人の判断を助ける、自動化する、さらには法令順守や安全、安心といった観点での業務基盤を整えることにもつなげられるのではないか。

また今回の実証実験では、「課題解決のベストプラクティスと製造設備」、つまりソフトとハードが一体になったパッケージソリューションという発想も生まれた。この設備メーカーでは、将来的にはこれを国内外の顧客に向けて、ソリューションとして提供することも検討している。

IoTというと、リアルタイムにデータを収集・分析して、その結果をダッシュボードで「見える化」するといった側面だけが注目されがちだが、実際には見える化だけでは不十分だ。そこから価値のある情報を発見し、どのような課題を解決していくか、どのように新しいビジネスの在り方を捉えていくかが非常に重要となる。この「課題発見から解決までのPDCA」と「デジタル化による変革の実現」に、アビームコンサルティングも大いに貢献できると確信している。

実証実験での成果をSAP Leonardoポートフォリオにてソリューション化

アビームコンサルティングでは、IoTを推進する団体での活動や、企業のIoT推進を支援してきた実績をもとに開発した製造業向けIoTプラットフォームを、SAP Leonardoのソリューションで構築している。

  • SAP社のクラウドサービスであるSAP Cloud Platform上で利用可能
  • SAP Predictive Analyticsのデータ解析機能を活用
  • SAP Leonardoポートフォリオに含まれるMachine Learningなど各種機能を組み込み

アビームコンサルティングはSAP Leonardoソリューションを活用し、製造業のIoT化に必要なプロセス・メカ・IT・データアナリティクスの知見を併せ持ったチームによるコンサルティングサービスを提供していく。

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図1:生産現場改善の取り組みテーマ
高品質な製品設計、開発、生産による市場の信頼獲得と、徹底的な効率化による競争力向上に向けた取り組みは、製造業における永続的課題となる。

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図2:自動化した基礎分析を含むサイクル型業務適用方法論
最新のデータ分析技術、IT、製造業に関する知見を持つ専門家が、分析/結果評価/改善のサイクルを回し、対象の製品/設備/プロセスに即した形での分析モデル構築とデータ活用の仕組み作り、それを活用した業務適用と定着を推進していく。

パートナー企業

アビームコンサルティング株式会社
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