第四次産業革命として、2011年にドイツが提唱したインダストリー4.0。製造業での働き方や、実現できることが大きく変わるとして注目を集めています。ただし、日本においてはまだ認知が十分ではないうえにさまざまな課題もあり、インダストリー4.0実現へのスムーズな流れはできていないのが現状です。今回は、インダストリー4.0の概要と効果を見たうえで、日本でのインダストリー4.0の現状、導入の課題、実現させるためのポイントを解説します。製造業の製造担当者でインダストリー4.0を詳しく知りたい、取り組みの検討を進めているといった方は、ぜひ参考にしてください。
インダストリー4.0とは？
これまで産業革命は、水力や蒸気機関による第一次、石油と電力による第二次、IT技術による第三次と続いてきました。今回の第四次産業革命は、主に製造業において工場のスマート化による革命を指すものです。
具体的には、IT化を進めた第三次産業革命を経て、IoTやAI、ビッグデータなどを取り入れ、製造業の開発から流通までのプロセスを最適化することを指します。インダストリー4.0により、単純なIT化による業務効率化を越え、大量生産とオーダーメイドという相反する生産形態を同時に実現するマス・カスタマイゼーションも可能です。
インダストリー4.0とIoTの違い
インダストリー4.0を知るうえで、IoTとの違いを正しく理解することも欠かせません。IoTとは、モノのインターネットと訳され、住宅や車、家電などこれまでインターネットと接続されていなかったものをネットワーク化し、情報制御する仕組みです。
これに対してインダストリー4.0は、IoTの仕組みを生かし、工場内で使用される機械設備や業務システムをネットワーク化して、スマート工場を実現しようという考え方を指します。つまり、IoTはあくまでも仕組みであり、それを使って工場での働き方や業務プロセスを改革しようとするのが、インダストリー4.0です。
スマート工場について詳しくは、こちらの記事もご参照ください。
スマート工場とは？生産管理の現場を変えるスマート工場のメリット、導入のポイントを解説 ｜Stratus Blog
インダストリー4.0によって実現するものとは？
インダストリー4.0が進んでいくことによって何が実現するのでしょうか。具体的には次のようなものが挙げられます。
マス・カスタマイゼーション
大量生産を行う仕組みをそのままオーダーメイドの生産に活用した「ダイナミックセル生産」により、手間をかけずに多様なニーズに応える製品製造が行えるようになります。その結果、マス・カスタマイゼーションが実現するでしょう。
工場業務の自動化
インダストリー4.0が進めば、工場の現場にいなくても遠隔で機械に指示を与え、自動で製品製造を行えるようになります。また、生産工程でのさまざまなデータを収集し、機械の故障事前予測、不良品予測なども可能です。
工場の自動化により、効率化・生産性向上、さらに進化していけば、生産調整も自動で行えるようになり、完全自動化が実現する可能性もあります。
日本におけるインダストリー4.0の現状
もともとインダストリー4.0は、2011年にドイツで始まりました。それから10年以上が過ぎていますが、日本におけるインダストリー4.0は諸外国に比べ普及が進んでいるとは言えない状況です。
例えば、日経ものづくりが2021年10月に実施したアンケート調査でも、回答者の60.5%が日本のスマート工場に向けた動きは世界に比べて進んでいないと回答しています。
参照：「スマート工場の現状と取り組み」に関する調査｜日経XTECH
また、DX（デジタルトランスフォーメーション）への取り組みを見ても、総務省が発表した「情報通信白書（令和3年版）」では、製造業の77.2%が取り組みを行っていないと回答しています。今後も実施する予定がないと回答しているのも半数を超える57.2%です。
参照：情報通信白書令和3年版｜総務省
日本のインダストリー4.0への取り組みが世界に比べ進んでいない理由のひとつとして、企業が主体になっている点が挙げられます。
ドイツは政府が先導し、国としてインダストリー4.0に取り組んでいるほか、アメリカでも2014年に「インダストリアル・インターネット・コンソーシアム」を設立。中国でも2015年に「中国製造2025」という国家戦略が発表されています。
これに対し、日本でも2017年に政府が「Connected Industries」として国としての取り組み強化を進めていますが、現時点ではまだ日本の製造業全体にまでは及んでいません。
また、海外ではWEF（世界経済フォーラム）が2018年よりマッキンゼーと共同で世界のDX先進企業を選定する、「Global Lighthouse Network（ライトハウス）」を構築しました。2022年7月現在、103社のグローバルライトハウス企業が選定されています。
選定企業の一例として、フランスの電気機器・産業機器メーカーであるシュナイダーエレクトリック社について見てみましょう。同社では、フランス本社でDX化を進め、その事例をもとに世界各国にある拠点でそのノウハウを展開し、スケールアップを果たしています。展開範囲は2017年の5拠点から2021年には80拠点以上となり、驚異的な速さでDX化が進んでいる事例です。
インダストリー4.0の課題と実現させるためのポイント
世界に比べ、日本でインダストリー4.0が進んでいないのにはいくつかの理由が考えられます。国として本格的な支援体制が整っていないこと以外で考えられる主な課題は次のとおりです。
先端IT人材の不足
経済産業省が2019年3月に発表した「IT人材需給に関する調査」では、2030年にはIT人材が最大79万人不足すると予測しています。インダストリー4.0の実現には、AI、IoTやデータサイエンスに精通した先端IT人材の登用が欠かせませんが、人手不足により人材確保ができない状態です。
また、先端IT人材の不足が叫ばれる半面、これまで人手を使って行ってきた工場内での業務が自動化され、人が余ってしまう状況もあり得ます。
解決策としては、国からの支援を得たうえで企業として人材を育成する意識を高めることが重要です。また、これまで工場内で働いていた人材のなかから、資質やスキルによっては新たに必要とされる生産性の高い業務、先端IT人材へ転用することも視野に入れるべきでしょう。
セキュリティ対策
インダストリー4.0を実現するには、インターネットの活用が必須です。しかし、そもそも工場においてはインターネット環境が整備されていないケースも少なくありません。インターネットが使えたとしても、高度なセキュリティ対策にまで配慮するとなると、改善が必要なケースがほとんどです。また、生産管理を効率化していくには、自社だけではなくサプライチェーン全体での連携も欠かせません。そのため、サプライチェーンを俯瞰してのインターネット環境整備、セキュリティ対策も大きな課題と言えるでしょう。
解決策としては、セキュリティ対策マニュアルの策定、従業員（サプライチェーンの従業員も含めた）に対するセキュリティ教育の徹底などが必須です。
まとめ：インダストリー4.0実現のポイントは環境整備と人材育成
2011年にドイツで始まったインダストリー4.0。スマート工場の実現により、少量多品種、高付加価値製品の効率的な生産、工場の完全自動化などさまざまなイノベーションが可能です。
ただ、問題点として、日本ではあまり普及が進んでおらず、世界の流れから遅れを取り始めている点が挙げられます。人材不足や国の支援体制、インターネット環境の整備など課題が山積していますが、それでも世界はすでに進化を始めているため、これ以上遅れを取るわけにはいきません。
これから日本でインダストリー4.0を進めていくには、国の支援を前提としたうえで、製造業全体でインターネット環境整備やセキュリティ対策を充実させることが重要です。また、IT人材の雇用、育成も欠かせません。まずは、インダストリー4.0の重要性を認識し、環境整備と人材育成の両面を進めていくことがインダストリー4.0の実現につながるでしょう。
