インダストリー4.0とは
インダストリー4.0は、第4次産業革命を指す呼び名です。デジタル技術を生産に組み込み、機械・データ・人をつないで、ものづくりをより賢く、柔軟に、効率的にします。
実際には、機械が自分の状態を知らせ、データがリアルタイムで意思決定者に届き、誰かがラインに触れる前にプロセスをシミュレーションして調整できるようになります。
用語の由来
「Industrie 4.0」という用語は、ものづくりをデジタル化する戦略的イニシアチブとして、2011年にドイツのハノーバーメッセで発表されました。2013年には、ドイツ科学工学アカデミー(acatech)が、この概念を形づくった提言を公表しました。
それ以前の3つの革命は、蒸気による機械化、電力による大量生産、そして電子機器とコンピューターによる自動化です。
技術の柱
| 技術 | 現場での役割 |
|---|---|
| 産業用IoT | データを送るセンサーと機械をつなぐ |
| サイバーフィジカルシステム | 物理世界とデジタル世界の統合 |
| デジタルツイン | 変更の前にシミュレーションするための、プロセスや設備の仮想モデル |
| ビッグデータと分析 | よりよい判断のためのリアルタイムデータ |
| クラウドコンピューティング | 自社のインフラなしでデータを保存・処理 |
| 積層造形 | 部品、試作品、治具の3D印刷 |
| 協働ロボット | 人のそばで安全に働くロボット |
| 拡張現実(AR) | 操作や保全のための視覚的な支援 |
実践例:リアルタイムのOEE
機械に付けたセンサーが、稼働中か、停止中か、段取り替え中かを記録し、良品と不良品を数えて、すべてをダッシュボードに送ります。OEE(可動率 × 性能 × 品質)は、月末に表計算で出す作業ではなくなり、停止ごとの理由とともにシフト中に見えるようになります。
チームはその場で対応でき、毎日のミーティングでは記憶ではなく事実を話し合えます。
リーンとの関係
インダストリー4.0はリーンを増幅するもので、置き換えるものではありません。ムダの多い工程を自動化しても、ムダをより速く生み出すだけです。うまくいく順序は、まずリーンで安定させて単純化し、そのあとでデジタル化することです。
多くの4.0技術は、リーンの考え方のデジタル版です。アンドンはスマートフォンへの通知に、目で見る管理はリアルタイムのダッシュボードになり、自働化には不具合を検知すると機械を止めるセンサーが加わります。
メリット
- 生産性の向上とムダの削減。
- 早期検出による品質の向上。
- 小ロットや個別仕様の製品への柔軟性の向上。
- より速く、より正確な意思決定。
- より安全な作業環境。
- 故障を減らし、TPMを支える予知保全。
始め方の5ステップ
- 機会を見つけ、実際の問題(停止、スクラップ、リードタイム)に結びついた目標を立てる。
- プロセスを可視化してデータを集める。最初は手作業でもよい。
- 段階的に導入する。1台の機械または1本のラインでパイロットから始める。
- チームを教育し、新しいツールを使い、保守できるようにする。
- 成果を測り、うまくいったものを広げる。投資の評価にはNPVとIRRを使う。
これから:人を中心に
議論は、欧州委員会が「インダストリー5.0」と呼んだ方向、つまり人、持続可能性、強靱性に役立つ技術へと移りつつあります。中心にあるのは、よい生産技術と変わらず、プロセス、技術、人が一緒に働くことです。
よくある質問
インダストリー4.0とは何ですか?
IoT、データ分析、ロボティクスなどのデジタル技術を生産に統合することで定義される、第4次産業革命です。
インダストリー4.0という用語はいつ登場しましたか?
2011年にドイツのハノーバーメッセで発表されました。
インダストリー4.0の技術にはどんなものがありますか?
産業用IoT、サイバーフィジカルシステム、デジタルツイン、ビッグデータ、クラウド、積層造形、協働ロボット、拡張現実です。
インダストリー4.0はリーンを置き換えますか?
いいえ。リーンを増幅します。ムダの多い工程をデジタル化しても、ムダが速くなるだけです。
工場はどこから始めるべきですか?
実際に測定できる問題と、小さなパイロットプロジェクトから始め、拡大の前に成果を測ります。
参考文献
- KAGERMANN, H.; WAHLSTER, W.; HELBIG, J. Recommendations for implementing the strategic initiative INDUSTRIE 4.0. Frankfurt: acatech, 2013.
- EUROPEAN COMMISSION. Industry 5.0: Towards a sustainable, human-centric and resilient European industry. Brussels, 2021.
- SCHWAB, K. The Fourth Industrial Revolution. Geneva: World Economic Forum.
特記のない限り、参考文献は英語です。
著者について
リーン生産・行動マネジメントの専門家
自動車・金属機械産業(GMおよびDana)で20年以上の経験を持ち、2006年からリーン生産を実践。SENAIの講師、ブラジルの生産性向上プログラム「Brasil Mais Produtivo」のメンターとして、50社以上でコンサルティング・研修・監査を行い、品質・生産性・人材育成を結び付けている。
