「製造業DXに取り組む意義はあるのか」
「製造業DXで得られるメリットは何か」
そのような悩みを抱えている製造業の企業担当者向けに、製造業DXの概要や課題、他社の成功事例やDX化を進める上での注意点を解説します。
目次
製造業DXとは？
製造業DXとは、AIやデジタル技術を活用して業務の効率化やコスト削減、企業価値の向上を図ることを指します。たとえば、製造業において、工場の機械をIoTでつなげて稼働状況をリアルタイムで把握したり、AIを使って生産プロセスを最適化したりすることがその一例です。
なぜ今、製造業においてDXが重要なのでしょうか。それは、グローバル競争の激化や労働力不足といった課題に対応するためです。従来の製造方法や働き方では、効率を高めることやコストを抑えることに限界があります。そこで、デジタル技術を取り入れることで、より柔軟かつ迅速な対応が求められています。
製造業DXを推進することで、業務の効率化によって無駄な作業が削減され、生産性が向上します。また、コスト削減も実現可能で、材料の無駄や設備の保守コストを削減することができます。
製造業DXは企業の競争優位性を高める上でも重要な要素であるため、日本でも、今後さらに多くの企業が取り組むべき重要なテーマとなっています。
製造業DXの課題と進まない理由
製造業DXを進める上で、多くの企業がいくつかの共通した課題に直面しています。
以下は、製造業におけるDXの課題です。
- 古いシステムがDX推進のネックになっている
- DX人材が不足している
- DX化による現場の不安がある
- DX化を進める資金が不足している
代表的な課題とその解決策について解説します。
課題と理由①古いシステムがDX推進のネックになっている
多くの製造業では、長年使い続けてきた古いシステムが存在しており、新しいデジタル技術の導入に障害となることがあります。システムが古いと、互換性やセキュリティ面で問題があり、DXを進める際のボトルネックとなりがちです。
古いシステムの更新を進めるには、段階的な移行が効果的です。まずは、既存システムと連携できる新しいデジタルツールを導入し、徐々にシステム全体の刷新を図ることで、大規模な混乱を避けながら移行を進めることができます。また、専門のコンサルタントを活用し、移行プロセスの計画を立てることも重要です。
課題と理由②DX人材が不足している
DXを推進するためには、デジタル技術に精通した人材が必要です。しかし、製造業界では、ITスキルを持つ人材の不足が課題となっており、社内でのDX推進が滞ることが少なくありません。
社内でのITスキルの向上を図るため、アイデミーのオンラインDXラーニング「Aidemy Business」や外部セミナーの活用が有効です。特に、DX推進を担当するマネジメント職は、最新のデジタル技術やデータ分析の知識を理解する必要があります。また、外部から専門家を招いて社内の人材育成を支援することで、短期間でのスキルアップを図ることも可能です。
課題と理由③DX化による現場の不安がある
製造業のなかでも、中小企業においては、職人の「経験と勘」に頼った仕事の進め方が根付いており、新しいデジタル技術の導入に対して抵抗感が生まれることがあります。
既に仕事として成り立っているものに新しいものを取り入れることに対して、現場の従業員が変化に不安を感じることが、DX推進の大きな障害となることがあります。
DX化を進めるには、全社的な意識改革が必要です。トップダウンでDXの重要性を伝え、社内全体で共通の目標を持つことが重要です。また、現場の従業員がDXのメリットを実感できるような成功事例を共有し、小さな成功体験を積み重ねることで、徐々に意識を変えていくことが効果的です。
課題と理由④DX化を進める資金が不足している
製造業では、無形商材のサービスと比較した際に、設備投資に大きな資金が必要です。また、製造業に限らず、補助金や助成金について詳しくない経営者も多く、DXを進めるための資金調達が必要です。
これらの課題を克服することで、製造業DXはさらに大きな成果を上げることができます。課題に対して適切な対応を行い、持続可能なDX推進を実現することが、今後の競争力向上につながるでしょう。
製造業も含めた日本企業全体が直面するDXの課題については、総務省、独立行政法人情報処理推進機構（IPA）、経済産業省が公表している調査結果等が参考になります。
製造業DXで得られるメリット
製造業DXで得られるメリットは多数あります。たとえば、スマートファクトリー、デジタルツイン、AIと機械学習の活用といった技術革新によって、製造現場に大きな変化をもたらします。
以下は、製造業DXで得られる一般的なメリットです。
- 生産性の向上とダウンタイムの削減
- コストを削減できる
- 品質向上と不良品を減少させる
- 柔軟な生産体制を築ける
- データ活用で意思決定が容易になる
それぞれ、解説します。
メリット①生産性の向上とダウンタイムの削減
スマートファクトリーでは、IoT技術を使って工場内のすべての機械や設備をリアルタイムで監視・管理できます。
例えば、センサーで機械の稼働状況や環境条件（温度や湿度など）をモニタリングし、異常が発生した際には自動でアラートを発信する仕組みを構築することで、設備の故障を未然に防げます。この結果、生産ラインのダウンタイムを最小限に抑え、スムーズな稼働を維持することができ、全体の生産性が向上します。
スマートファクトリー（スマート工場）とは、工場内の基幹システム（ERP）・製造実行システム（MES）や生産設備がネットワークによって接続され、工場経営の指標となる各種データの管理が効率化されることで、生産性の向上が実現された工場のことです。
引用：富士電機
スマートファクトリーについては、下記のイメージ図が参考になります。
メリット②コストを削減できる
DX化が進むと、デジタルツインやAIを活用した予測メンテナンスの導入が可能になります。デジタルツイン技術を使って製品や生産ラインのデジタルモデルを作成し、シミュレーションを行うことで、実際の試作や検証にかかる時間とコストを大幅に削減できます。
出典：総務省「インターネットの活用：デジタルツインって何？」
試作品を作成するための材料費や労働力を削減し、効率的な開発プロセスが実現します。また、AIを用いた予測メンテナンスによって、機械の寿命を延ばし、無駄な修理費用や生産停止による損失を抑えられるため、総合的なコスト削減が可能です。
メリット③品質向上と不良品を減少させる
AIを活用することで、品質管理の精度を大幅に向上させることができます。AIは過去のデータをもとに生産プロセスの異常を予測し、品質に問題が発生する前に対処できる体制を整えます。
さらに、製品の画像検査にもAIを導入することで、微細な欠陥や人間の目では見逃しやすい不良も正確に検出することが可能です。このように、AIを駆使した自動検査システムにより、検査コストを削減しながらも高い品質を維持し、不良品の発生を抑えることができます。
メリット④柔軟な生産体制を築ける
DX化によって、製造業は需要の変動や顧客のニーズに迅速に対応できる柔軟な生産体制を構築できます。デジタルツインやスマートファクトリーを活用することで、リアルタイムで生産状況を把握し、生産計画を柔軟に変更することが可能です。
例えば、特定の製品の需要が急増した場合でも、迅速に生産ラインを調整し、必要な量を効率よく生産することができます。これにより、納期遅延を防ぎ、顧客の期待に応えることができるため、顧客満足度の向上にも寄与します。
メリット⑤データ活用で意思決定が容易になる
DXを通じて得られるリアルタイムデータを活用することで、経営層や管理者が迅速に適切な意思決定を行えるようになります。例えば、リアルタイムで生産現場のデータを可視化し、設備の稼働状況や品質のトレンドを把握することで、問題が発生した際の対応が迅速かつ適切に行えます。
また、データに基づいた意思決定は、勘や経験に頼ることなく、経営戦略や生産戦略を精緻化することができ、企業全体の競争力を強化します。
これらの変化とメリットを最大限に活かすためには、企業ごとに適したDX戦略を構築し、段階的かつ計画的に推進していくことが重要です。製造業DXは、単に生産現場の効率化を図るだけでなく、企業全体の価値創造や競争力向上を目指す、大きな変革の一環として捉えるべきです。
製造業DXの成功事例
製造業におけるDXの取り組みと成功事例について、3社紹介します。
背景や課題、そして取り組み内容についてわかりやすく解説します。他社の成功事例を通じて、DXがどのように企業の業務改革や生産性向上に寄与しているかを見ていきましょう。（参照：経済産業省「製造業DX取組事例集」）
成功事例①トヨタ自動車株式会社
製造業DXにおけるトヨタ自動車株式会社の成功事例を紹介します。
背景と課題
トヨタ自動車株式会社は、3D CADデータや試作時の特性データをデジタル化して技術開発や生産準備の向上に寄与してきましたが、製造現場や顧客から得られるデータをタイムリーに技術開発へフィードバックすることに苦戦していました。また、Industry 4.0や非自動車メーカーの台頭といった社会的な変化を受け、全社的なデジタル化が急務であると判断しました。
取組内容
トヨタはまず、デジタル化の取り組みを「工場IoT」から開始し、工場全体で情報を共有できる基盤の構築を進めました。2～3年かけて段階的に投資を行い、製造現場では各社員が小規模なプロジェクトを立案・実行し、効果を測定するボトムアップのアプローチを採用しました。これにより、各社員がデジタルツールを効果的に活用できるよう教育支援も併せて行い、人材育成を図りました。
工夫点
社内部署による組織的な教育支援を行い、BIツール・AIツールをプラットフォーム上で提供することで、社員がデジタル技術を安心して使える環境を整えました。
外部接続を含むIoT機器のセキュリティ対策を徹底し、データ収集や活用の際にも「必要なものを、必要な時に、必要な分だけ」というトヨタ生産方式の考え方を採用してムダなデジタル化を避けました。
成果
「工場IoT」の導入により、まず生産部門と情報システム部門の連携が強化されました。セキュアなプラットフォームを構築し、各事業部や工場での現場プロジェクトを通じて、全体としての費用対効果が向上しました。これにより、デジタル化の適用範囲をエンジニアリングチェーンやサプライチェーンに広げ、品質や商品力の向上、法規制対応などの付加価値創出に着手しました。
今後の課題
デジタル化の進展に伴い、マーケティングや販売分野の強化、ソフトウェアの価値向上への対応が必要とされています。また、デジタル化とセキュリティ対策を同時並行で進める必要があり、サプライチェーン全体の理解と協力が不可欠です。今後、工場、開発、販売の各サイクルをより効果的に回す基盤強化を図っていくことが課題となっています。
成功事例②三和工機株式会社
製造業DXにおける三和工機株式会社の成功事例を紹介します。
背景と課題
三和工機株式会社は、自社エンジニアの派遣事業と設計・開発の請負事業を展開しており、様々な業界の顧客ニーズに応えるために、設計力の強化に注力しています。しかし、日本の製造業では、製造現場から設計部門へのフィードバックが減少し、設計力の低下や個別最適化された設計仕様が目立つようになってきました。さらに、顧客であるメーカーでも生産技術者の不足やベテラン技術者の退職が進み、即戦力となる人材の確保が急務となっていました。
取組内容
三和工機は、自社のエンジニアを他企業に派遣し、顧客企業のニーズに応えることで、自社の持つエンジニアリングノウハウを提供しました。同時に、設計・開発の請負事業を通じて、社内の設計力を強化しました。特に「原理原則」に基づいた教育を重視し、品質やコストを考慮した全体最適を追求するアドバイザーの育成に力を入れています。また、社内のベテラン技術者が技能伝承を行い、情報や技能の属人化を防ぐ取り組みを進めました。
工夫点
派遣先企業ごとに異なる設計ツールやルールに対応するため、様々なツールを使いこなせる人材を揃え、個別の要件に応じた柔軟な対応を実施しました。
ベテラン技術者による技能伝承を通じて、情報や技能が特定の人に依存しない体制を構築し、設計力の全体的な底上げを図りました。
成果
これらの取り組みにより、三和工機は顧客メーカーが直面する短納期化やグローバル化といった変化に迅速に対応できるようになり、多様な業界や企業のニーズに応えることができる設計力を確立しました。特に、派遣事業と請負事業の両立により、社内外の知見を融合させ、付加価値の高い設計サービスを提供できる体制を築きました。
今後の課題
さらなる成長に向けて、三和工機は図面レスを目指したデジタル化を推進し、高付加価値化を図りたいと考えています。ただし、デジタル化の進展には多額の投資が伴うため、その投資対効果を見極めながら慎重に判断していく必要があります。市場ニーズの変化に応じて、自社の提供価値をさらに高めることが今後の課題です。
成功事例③オムロン株式会社
製造業DXにおけるオムロン株式会社の成功事例を紹介します。
背景と課題
オムロン株式会社は、FA（ファクトリーオートメーション）機器メーカーとして、長年培ってきた工程設計や生産管理のノウハウを活かし、デジタル化の推進に取り組んでいます。しかし、日本企業全体として、デジタル化の遅れや分業化の進行による現場と各部署の断絶、総合的な知識を持つ人材の不足といった課題がありました。また、グローバルでの競争力を維持し、効果的なデータ活用を図るために、標準化されたデータ管理とものづくり文化の融合が求められていました。
取組内容
オムロンは、製造現場でのデータ活用を推進する「i-BELT」サービスを展開し、「生産管理」「品質管理」「設備効率」「エネルギー」の4つの視点から現場データを活用して顧客企業を支援しています。特に、経営層の意図（トップダウン）と現場の目標達成（ボトムアップ）を連携させ、効果を実感しやすいプロセスの構築を行っています。
まず、顧客企業の内部で技術や知見の棚卸しを行い、デジタル化すべき領域を特定します。これにより、データ化の優先順位を明確化し、価値を最大化できる部分を見極めます。
次に、データの流れや業務プロセスを可視化し、デジタルツールによる構造化を進めます。これにより、顧客企業の既存資産を有効活用し、デジタル化による業務効率化を実現します。
そして、既存のデータや設備を活用し、顧客企業の生産性や品質向上に寄与するデジタル化、最適化の提案を行います。
工夫点
単なるツールの提供にとどまらず、「運用の可視化」や「課題の発見」といった「コト」に注力し、データ活用に基づくナレッジマネジメントをサービスとして提供しました。これにより、顧客企業のデータ活用を支援し、業務プロセスの見える化を実現しました。
グローバル展開を見据え、製造プロセスを構造化し、目指す状態を明確にすることで、デジタル化の進行と標準化を容易にしました。これにより、個別最適化ではなく、全体最適を追求するアプローチを取ることが可能になりました。
成果
「i-BELT」の導入により、製造現場での作業効率が安定し、工具の摩耗量や加工時間の削減を達成しました。また、このサービスを他社にも展開することで、日本企業全体のデジタル化を支援し、暗黙知の形式化や現場のモチベーション向上にも寄与しています。
今後の課題
中核となる人材の育成やナレッジの伝承を進め、デジタル化をさらに推進していく必要があり、ペーパーレス化を含むデータ化の基盤整備や、社内外でのデジタルセキュリティ強化も重要な課題となっています。オムロンでは、これらの取り組みを通じて、製造現場とグローバルスタンダードとの調和を図り、さらなる成長を目指しています。
製造業DXを進めるための4つの手順
製造業におけるDXを成功させるためには、明確な計画と段階的な取り組みが必要です。ここでは、DXを効果的に進めるための4つの手順を紹介します。
- DX推進の目的を明確にする
- DX推進の体制を構築する
- データを分析できる環境にしておく
- DX化後も継続的な改善と管理を行う
それぞれ、解説します。
手順①DX推進の目的を明確にする
まず、DXを進める目的を明確にしましょう。「生産性の向上」や「コスト削減」、「品質管理の強化」など、企業が抱える課題に対して、どのような成果を期待するのかをはっきりさせることが重要です。具体的なKPI（重要業績評価指標）を設定し、全社で共有することで、取り組むべき目標が明確になります。
例えば、「生産ラインの稼働率を5%向上させる」や「不良品率を3%削減する」といった具体的な目標を設定することで、進捗状況を評価しやすくなります。また、これにより従業員一人ひとりが自分の役割を理解し、目標達成に向けた行動を取りやすくなります。
手順②DX推進の体制を構築する
次に、DXを進めるための組織体制を整えます。プロジェクトリーダーやデータ分析担当、技術担当など、各分野の専門家を集めたチームを編成し、役割分担を明確にしましょう。特に、現場とデジタル技術をつなぐ「ブリッジ人材」の存在が重要です。彼らは、技術の専門知識と現場の理解を兼ね備えており、円滑なコミュニケーションを図ることができます。
また、社内外の関係者との連携も重要です。外部の技術パートナーやコンサルタントを活用し、知見を共有しながらプロジェクトを進めることで、より効果的なDX推進が期待できます。
手順③データを分析できる環境にしておく
DXを進める上で、データの収集と活用は欠かせません。まずは、必要なデータをどのように収集し、どこで管理するかを明確にします。センサーやIoTデバイスを活用してリアルタイムデータを取得し、クラウド上で一元管理することで、必要なときにすぐにデータにアクセスできるようにします。
また、データ分析の基盤も整える必要があります。ビッグデータを効率的に分析するためのツールやソフトウェアを導入し、社員がデータを簡単に扱える環境を構築することが重要です。データ活用の基盤が整うことで、業務の改善や新しいビジネスチャンスの発見に役立てることができます。
手順④DX化後も継続的な改善と管理を行う
DXは一度取り組めば終わりではなく、継続的な改善が求められます。導入したデジタル技術や業務プロセスがどの程度効果を発揮しているかを定期的に評価し、必要に応じて調整を行います。データ分析を通じて得られた洞察をもとに、プロセスの見直しや新しい技術の導入を検討することが、さらなる効果を生み出します。
また、社員のフィードバックを取り入れながら、現場での課題を把握し、改善策を講じることも重要です。こうした改善サイクルを繰り返すことで、DXの効果を持続的に高め、企業全体の競争力を強化することができます。
以上の4つのステップを実践することで、製造業DXの成功に向けた基盤を整え、持続可能な発展を遂げることが可能になります。企業ごとに異なる課題に対して、柔軟に対応しながらDXを進めていくことが大切です。
製造業DXを進める上での6つの注意点
製造業DXを成功させるためには、いくつかの重要なポイントを押さえておくことが必要です。これらを意識することで、DX推進の失敗を防ぎ、よりスムーズに変革を進めることができます。
以下は、製造業DXを進める上での注意点です。
- 明確なビジョンを持つこと
- 現場との連携を強化する
- 段階的に導入し、小さな成功を積み重ねる
- コミュニケーションを必ず取る
- データと事実に基づいた意思決定を行う
- 社内外のフィードバックを重要視する
それぞれ、解説します。
明確なビジョンを持つこと
DXを進める際には、まず「なぜDXが必要なのか」という明確なビジョンを持つことが重要です。DXの目的が曖昧だと、プロジェクトが途中で頓挫してしまったり、現場の理解を得られなかったりします。例えば、「生産性を20%向上させる」といった具体的な目標を設定し、それを全社で共有することが大切です。
現場との連携を強化する
DXは経営層だけでなく、現場の従業員と連携しながら進めることが不可欠です。新しい技術やシステムが現場でどのように役立つのか、どのような課題を解決できるのかを現場の声を聞きながら進めることで、従業員の理解と協力を得ることができます。例えば、現場でのワークショップを実施し、DXの目的や期待される効果を共有することが有効です。
段階的に導入し、小さな成功を積み重ねる
大規模なシステムの変更や全社的な改革を一気に進めると、現場の混乱や抵抗を招くことがあります。まずは、小規模なプロジェクトから始め、成功体験を積み重ねることで、徐々にDXの取り組みを拡大していくと良いでしょう。例えば、一部の生産ラインで新しいシステムを試験導入し、その成果を全社に展開するステップを踏むことが効果的です。
コミュニケーションを必ず取る
DXの推進過程では、従業員や関係者とのコミュニケーションが非常に重要です。新しいシステムの導入や業務フローの変更に対する不安や疑問を解消し、理解を深めるための情報共有を行いましょう。例えば、定期的なミーティングや社内ニュースレターを活用して、DXの進捗や効果、次のステップを明確に伝えることが効果的です。
データと事実に基づいた意思決定を行う
DXの効果を最大限に引き出すためには、データに基づいた意思決定が不可欠です。現場から得られるデータを活用し、業務の改善点や次の施策を冷静に判断しましょう。感覚や経験だけでなく、客観的なデータに基づいて行動することが、DXの成功を後押しします。
社内外のフィードバックを重要視する
DXの推進においては、社内外からのフィードバックを積極的に取り入れることが、プロジェクトの成功につながります。例えば、現場の従業員から「このシステムは使いづらい」といった意見が出た場合、それを無視せずに改善策を検討することで、現場でのスムーズな定着が図れます。
また、外部の専門家や顧客からの意見も重要です。第三者の視点から見た改善点や新しいアイデアを取り入れることで、さらにDXの効果を高めることができます。こうした柔軟な姿勢が、DXの成功を確実なものにします。
製造業DXが今後も拡大する
製造業DXは、今後ますます加速し、企業の成長に欠かせない要素となっていくでしょう。技術の進化に伴い、製造業の現場はどのように変わっていくのか、そして企業はどのような行動を取るべきかを考えてみましょう。
製造業DXの今後を考える上で、いくつかの重要な技術に着目します。その一つがIoT（モノのインターネット）です。今後、あらゆる製造設備や機器がインターネットに接続され、リアルタイムでデータをやり取りできるようになります。これにより、工場全体の生産状況を一元管理し、稼働率の向上やメンテナンスの最適化が可能となります。
また、AIと機械学習の活用も進化していくでしょう。これまでは、過去のデータをもとに生産プロセスを最適化することが主な用途でしたが、今後はAIがリアルタイムで状況を判断し、予測して行動する「自律的な工場運営」が実現するかもしれません。例えば、異常の兆候を察知した場合、AIが自動的に生産ラインを調整したり、必要な部品を注文したりすることが可能になります。
さらに、5Gなどの高速通信技術の普及により、膨大なデータを瞬時にやり取りできるようになるため、遠隔地からでもリアルタイムで工場の運営を管理したり、複数の工場間で連携した生産体制を構築したりすることが可能になります。
製造業DXを推進する場合に企業が取るべきアプローチ
製造業DXに備えるため、企業が取るべき行動にはいくつかのポイントがあります。
- 継続的なDX推進
- 外部連携の強化
- DX人材の育成
- データの有効活用
それぞれ、解説します。
継続的なDX推進
DXは一度取り組めば終わりではありません。技術や市場の変化に柔軟に対応し、常に新しい技術や手法を取り入れる姿勢が求められます。特に、小さくスタートして試行錯誤を重ねながら迅速かつ柔軟に改善していく「アジャイル型」のアプローチが効果的です。
出典：ビジネス+IT
外部連携の強化
自社だけで全ての技術やノウハウをカバーするのは難しいため、外部パートナーとの連携が重要です。例えば、IT企業やコンサルタントとの協力により、最新の技術を取り入れたり、DX推進の専門的なサポートを受けたりすることで、取り組みのスピードと効果を高めることができます。
DX人材の育成
企業内でDXを担う人材の育成も欠かせません。従業員がデジタル技術に精通し、現場の課題を解決するスキルを身につけることが、DXの成功を左右します。社内研修や外部セミナー、資格取得支援などを通じて、DX推進力を持つ人材を育てましょう。
データの有効活用
これからの製造業では、データをどう活用するかが競争力の決め手となります。蓄積したデータをもとに、経営判断や新しいビジネスモデルの構築に活かすことが重要です。データの分析力を強化し、企業全体でデータを戦略的に活用する体制を整えましょう。
これらの行動を取りながら、未来の製造業DXに備えていくことが、競争力を維持し、さらなる成長を遂げるために大切な要素となります。技術の進化に伴い、企業の在り方も大きく変わっていく中で、柔軟で戦略的なアプローチが求められます。
製造業DXを成功させるために
製造業DXは、企業文化や業務プロセス全体を変革する大規模な取り組みです。生産現場の効率化やコスト削減、新たな顧客価値の創出が期待されますが、成功にはいくつかの重要なポイントを押さえる必要があります。
まず、DXの目的を明確にし、組織全体で共有することが重要です。具体的な目標やKPIを設定し、進捗を定期的に確認することで、全員が同じ方向を向いて取り組めます。次に、リソース配分や推進体制を整え、専門家だけでなく現場の知識を持つ従業員も巻き込むことが鍵となります。外部の専門家やパートナーの支援も活用し、強固な体制を構築しましょう。
また、データの活用基盤を整備し、継続的な業務改善を行うことが不可欠です。データ分析に基づいてプロセスやシステムを見直し、常に改善を続けることで、DXの効果を最大化できます。
DXは企業の競争力を強化する手段であり、柔軟かつ戦略的な取り組みが必要です。企業全体でDXを進めることで、業務効率を高め、コストを削減し、新しい価値を生み出せます。今から取り組むことで、将来の競争優位性を確立し、持続的な成長を実現していきましょう。
