スマートファクトリー化

JP東京は、国内大手製造業のクライアントのスマートファクトリー化(インダストリー4.0へのロードマップ)の実現を支援。

プロジェクトの概要

国内大手製造業のクライアントはJP東京と提携し、インダストリー4.0とも呼ばれるスマートファクトリーへの変革に乗り出した。プロジェクトの目的はスマートファクトリーの主要構成要素の成熟度レベルを評価し、各構成要素の必須パラメータを定義し、同クライアントのDX化のために包括的なロードマップを作成することであった。

課題

• 最新テクノロジーの不確定要素: 急速に進化する最新テクノロジーの性質は、長期的な実行可能性と関連性という点で不確定要素が多かった。.
• 解決策: JP東京は、継続的なテクノロジー・スカウティングとホライゾン・スキャニングを実施し、常に最新動向を把握していた。JP東京チームはクライアントに潜在的なテクノロジートレンドに関するインサイトを提供し、十分な情報に基づいた将来の展望に基づく意思決定を可能にした。

• スコープ管理と優先順位付け: 慎重な検討の元、スマートファクトリーの構成要素との関連性の視点からプロジェクトのスコープの定義と優先的に扱うテクノロジーの順位付けを実施した。
• 解決策: JP東京は、プロジェクトのスコープと優先順位を調整するため、クライアントのステークホルダーとのワークショップ実施を支援した。JP東京チームはデータ主導のアプローチを用いて、各技術が構成要素の成熟度レベルに与える潜在的な影響を評価し、十分な情報に基づいた意思決定に貢献した。

プロセス

1. 構成要素の成熟度評価:

  • スマートファクトリーの6つの重要な構成要素を特定:製造管理、品質管理、機械管理、物流管理、安全管理、エネルギー管理。

図表 1


未来の工場を構成する6つの構成要素の簡略図

  • 手動のプロセスから完全自動化システムまで、各構成要素の様々な自動化レベルを概説する成熟度マトリックスを策定。

図表 2


完全自動化システムまでの道のりを表した成熟度マトリックス(簡易版)

2. 必須パラメータの定義

  • 構成要素について、効率的に機能するために取得する必要のある必須パラメータを定義した。パラメータは、生体情報、人口統計学的位置、気象データ、システムアラート、マシン間通信、ネットワーク速度、音声および動画データ、熱レベル、設計図等を含んだ。

3. テクノロジーの評価とマッピング:

  • センサー、ウェアラブルデバイス、5Gネットワーク、ドローン、ロボット、拡張現実(AR)、生成AI、映像解析画像処理等、様々な最先端技術を研究・評価した。

  • これらの技術を成熟度マトリックスで定義された基準やパラメータと照らし合わせ、各構成要素との関連性や潜在的な影響を判断した。

4. 全体像とロードマップ

  • 各テクノロジーが6つの構成要素にまたがる特定の成熟度レベルとパラメータにどのように合致するかを提示することで、スマートファクトリーのコンセプトの包括的な概要を作成した。

  • 完全にデジタル化されたスマートファクトリーを実現するためのステップを示す明確なロードマップを作成し、テクノロジーと自動化されたプロセスを段階的に採用していくことを強調した。

5. リスク評価とメリット分析:

  • 効率性の向上、品質の改善、コスト削減、従業員のエンゲージメントの強化等、潜在的なメリットを特定した。

  • 初期投資コスト、潜在的な混乱、スキル格差等、テクノロジー導入に伴う財務的・商業的リスクの詳細な分析を実施した。

JP東京の差別化要因

JP東京の専門家チームは、クライアントの期待を超える洞察力を提供し、製造プロセスの将来像と先端技術がもたらす可能性を具体的に描くための手助けをした。 このクライアントは、テクノロジー導入の様々な手段を検討するためにリソースを投入し、業務全体の革新と効率化を推進した。
JP東京のサブプロジェクトへの継続的な関与は、スマートファクトリーの関連テクノロジーの導入と統合の成功に向けてクライアントを継続的に導いている。

  1. 多くの専門分野にわたる専門チーム:
    JP東京は、製造、エンジニアリング、データサイエンスやテクノロジー等の多様な経歴を持つ専門家からなる機能横断型のチームを結成した。このチームの総合的な知識により、スマートファクトリーの構成要素とテクノロジーを総合的かつ包括的に評価することができた。

  2. カスタマイズされた成熟度マトリックス:
    JP東京のチームは、クライアント固有のビジネスゴールと業務プロセスに沿った独自の成熟度マトリックスを作成した。クライアントの事情に合わせたアプローチにより、スマートファクトリーの評価がクライアント独自の製造状況を正確に反映したものとなった。

  3. パラメータの正確さ:
    JP東京の細部へのこだわりは、各構成要素の必須パラメータの定義にまで及んだ。チームは、伝統的な製造指標と革新的なデータソースの両方を網羅する関連パラメータを綿密に特定し、各側面の包括的な見通しを提供した。

  4. 堅固な技術評価フレームワーク:
    JP東京は、様々な技術を評価するための包括的なフレームワークを作成し、各ソリューションがスマートファクトリーの構成要素への影響に基づいて適用可能性、拡張性、統合の可能性が厳密に分析されるように徹底した。

  5. 積極的なPoCへの展開:
    JP東京の先進的なアプローチは、成熟度評価の段階で複数のPoCプロジェクトを特定することに繋がった。これらのPoCは、クライアントにクノロジー導入の具体例を提供し、本格的なスマートファクトリー化への足がかりとなった。

  6. 継続的な支援とコラボレーション:
    JP東京はプロジェクト終了後も積極的に関与し、サブプロジェクトでクライアントと協力し、継続的な指導を行った。このようなパートナーシップにより、スムーズなテクノロジー統合と効果的なナレッジトランスファーが実現した。

  7. 戦略的な産業のインサイト:
    JP東京の業界に関する専門知識は、製造業における新たなトレンド、潜在的な創造的破壊者、競争力に関する戦略的洞察を提供することを可能にした。この情報は、クライアントのスマートファクトリーロードマップのビジョンをより豊かなものにした。

  8. テクノロジーに関するビジョンの養成:
    クライアントの想像力の限界を押し広げ、製造プロセスの未来を構想するJP東京の能力は、クライアントに革新的な思考を与え、目先のプロジェクトの範囲を超えた可能性を検討させた。

クライアントへのインパクト

  • スマートファクトリーへの変革に向けた明確なビジョンとロードマップを提供。

  • マトリックスで特定された成熟度レベルやパラメータとの関連性に基づき、特定のテクノロジーへの投資やリソースの優先順位付けを実現。

  • 成熟度マトリックスに基づくPoCプロジェクトの開始を主導し、選択したテクノロジーの実現可能性と有効性をテスト。

  • スマートファクトリーの成熟度評価とテクノロジーマッピングプロジェクトは、クライアントのDX化への道のりに必須の明確で実行可能なロードマップを定義する力を与えた。テクノロジー評価、パラメータの定義づけとリスク評価を実施することによって、プロジェクトはより効率的に、機敏で技術的に高度な製造オペレーションの基礎を築いた。


スマートファクトリーとは

インダストリー4.0や第4次産業革命とも呼ばれるスマートファクトリーは、製造プロセスにおける高度なデジタル技術と自動化の統合を指す。スマートファクトリーの重要性は、製造業のあり方を変革し、様々な利点と機会を提供する可能性をもたらす:

• 効率性と生産性の向上:

スマートファクトリーは、モノのインターネット(IoT)、センサー、データアナリティクス等のテクノロジーを活用し、生産プロセスをリアルタイムで監視・最適化する。これにより、ダウンタイムの削減、リソース配分の改善、全体的な効率の向上を実現し、生産性を向上させる。.

• コスト削減:

スマートファクトリー関連テクノロジーによって実現される最適化されたプロセスと予知保全は、廃棄物、エネルギー消費、計画外のダウンタイムを最小限に抑えることで、運用コストの削減に貢献する。在庫管理とサプライチェーンの可視性の向上もコスト削減に寄与する。.

• 品質改善:

スマートファクトリーは、リアルタイムで生産を監視し、欠陥や設定されたパラメータからの逸脱を迅速に特定することで、一貫した品質基準の維持を可能にする。これは、製品の品質と顧客満足度の向上に繋がる。.

• 柔軟性とカスタマイズ性:

スマートファクトリーのセットアップは、より機敏で柔軟な製造プロセスを実現する。製造業者は、異なる製品構成を容易に切り替え、個々の顧客のニーズに合わせて製品をカスタマイズし、市場の需要に迅速に対応することができる。

• リアルタイムデータと分析:

スマートファクトリーでは、様々なソースから膨大な量のデータが生成される。これらのデータを分析することで、生産の傾向、生産状況上のボトルネック、改善の可能性のある領域に関するインサイトを獲得できる。データ駆動型の意思決定は、より質の良い情報に基づいた戦略に繋がる。

• 予知保全:

センサーとデータ分析により、スマートファクトリーは設備が故障しそうな時期を予測し、故障が発生する前にメンテナンスのスケジュールを立てることができる。このアプローチにより、予定外のダウンタイムを最小限に抑え、機械の寿命を延ばす。

• 人員の強化:

自動化はスマートファクトリーの重要な側面ではあるが、自動化されたプロセスを監督・管理する上で、人間の労働者は依然として重要な役割を担っている。労働者は高度なテクノロジーとともに働くため、スキルアップし、より熟練した、熱心な人員となる。

• サステナビリティ:

スマートファクトリーは、エネルギー使用の最適化、廃棄物の削減、より良いリソース管理による環境への影響の最小化によって、持続可能性の目標に貢献することができる。

• 競争上の優位性:

スマートファクトリー技術を採用する製造業者は、市場の変化により迅速に対応し、カスタマイズ可能な製品を提供し、より高い効率性と品質基準を達成することで、競争力を得る。

• サプライチェーンとの統合:

スマートファクトリーは、より広範なサプライチェーン・エコシステムに繋げることができ、サプライヤー、製造業者、流通業者、小売業者間のスムーズな連携を可能にする。この統合は、需要予測、在庫管理、注文処理の改善に繋げる。

• イノベーションと製品開発:

スマートファクトリーが生み出すデータ駆動型のインサイトは、製品開発プロセスに反映させることができ、企業は顧客の嗜好や市場動向に基づいて革新的な製品を生み出すことができる。