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IoT活用で進化する世界の次世代ものづくり

IoT活用で進化する世界の次世代ものづくり

  • ものづくりIoT
  • 【技術者・開発者インタビュー】
  • 2016.01.26


今、製造業は大きな変革の波にさらされています。この1年で、ドイツが提唱するIndustrie4.0やGEのIndustrial Internetが広く知られるようになり、ものづくりの次世代化・第4次産業革命ともいわれる動きが世界で大きなうねりとなっています。Industrie4.0、Industrial Internetの目指す方向や背景、日本における取り組みなど具体的な世界の動きを追いながら、日本の製造業が取り組むべき課題を明らかにします。



ドイツ、米国、中国での次世代ものづくりに向けた取り組み

製造業は世界的に大きな変革期を迎え、世界各国は国を挙げて次世代のものづくりを推進しています。

Industrie4.0は、ドイツで産官学が連携して提唱する、ICTを使って製造業をスマート化させようという取り組みです。生産ライン、製造装置、部品、工場同士をネットでつなげ、生産現場の物理空間で起こる事実・状態(フィジカル)を、センサーを介してデジタル空間(サイバー)に取り込み、そこでシミュレーションを行い、品質・生産性・コストの最適化をめざします。自国の製造業を進化させながら、Indutrie4.0の工場・生産プロセスを世界中に輸出・展開しようとしています。

ドイツ、米国、中国での次世代ものづくりに向けた取り組み

また、米国のGEが提唱するIndustrial Internetは、産業機器をネットワークにつなげ、機器の使用状況を把握するとともに、そこで得られたデータの解析とソフトウェアの力で、製品やサービスの顧客価値を飛躍的に向上させようというものです。自社でIoTを活用したアドバンテージを武器に、その仕組みを他の製造業にも普及させようとしています。

一方、中国政府は従来型のものづくりから脱却し、2025年までに先進国並みの製造強国を実現する「中国製造2025」を発表しました。情報ネットワークや半導体、新エネルギー、新素材、バイオ、航空エンジンなどの分野で、世界競争に勝ち抜く産業を育てようというものです。製造強国が実現した後には世界トップとなることを視野に、次世代情報技術と製造技術を融合させた知能化製造に力点を置いています。

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デジタル化、ソフトウェア化、ネット化による製造業の産業構造変化

このようなビジネススキームが実現すると、製品はサービス(便益)として、包括契約や月額課金、従量課金で提供されます。そこで重要になるのは、顧客の製品の使われ方や環境に最適化するように製品を進化させていくことです。その実現のカギがソフトウェア・デファインド、つまり、ソフトウェアの設定・制御を変えて、製品・機器を個々の使われ方や環境に適合させていくことができるようになります。また、出荷後でも機能や性能の向上がネットワーク経由で可能となり、顧客の視点で、製品の運用を最適化します。

製造業における、こうした大きな変化の背景には、B2Cの世界で起きたデジタル化、ソフトウェア化、ネット化による産業構造の変革がインダストリー領域に波及し始めたことがあります。そこで注目すべきことは、付加価値の源泉がハードからソフトウェア、ネットへシフトしていることであり、インダストリー領域での新たなエコシステム、「場(プラットフォーム)」づくりの動きです。それを踏まえて、経営学者のマイケル・ポーターは、スマートな、ネットにつながったモノ(スマート・コネクテッドプロダクツ)が新しい価値創出や生産性向上を導き、IT革命の中で最大の波になると予測しています。

デジタル化、ソフトウェア化、ネット化による製造業の産業構造変化

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日本でのIoT/ICTの高度活用によるものづくりの取り組み

こうした中、日本でもIoTを活用したものづくりの革新に向けた取り組みが始まっています。ゆるやかな標準によるIoT時代の新たなネットワークづくりを目指す「インターネット・バリュー・イニシアティブ(IVI)、世界一のロボット社会とIoT時代のイニシアティブ発揮をはかる「ロボット革命イニシアティブ協議会(RRI)」、IoT推進の技術開発・実証や新たなビジネスモデル創出を推進する「IoT推進フォーラム」など、企業間や産官学の連携により各々の強み・技術・ノウハウを、デジタル化、ネット化し、つながることで生まれる価値をうまく取り入れることを目指しています。

次世代ものづくりのカギは、パーソナライズ、リアルタイム化、フレキシブル生産や高度な自動化、そして、更なる生産性向上を実現するために、ICT/IoTを適用し、現実世界のデジタル化と、バリューチェーン全体をデジタル情報でつなげるサイバー・フィジカル・システム(CPS)へと高度化することです。そのフレームワークは、企画から保守までの製品ライフサイクル全体の水平方向でのデジタル結合と、製造現場からマネジメントまでのリアルタイムでの垂直方向のデジタル結合です。これらのことから読み取れるように、「第4次産業革命」ともいわれるこの大きなうねりは、製造業に、従来にない構造的な変化をもたらすと考えられます。

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東芝の次世代ものづくりソリューション

東芝は、製造業として半導体のような部品から産業用機器、社会インフラに至るまで、多種多様な製品の製造、運用・保守を行っています。製造現場においては従来からデータを活用したQCDの改善を行っており、近年はIoT・ビッグデータを活用した更なる高度化を進めています。例えば、半導体製造工場では、1日あたり数十億件のビッグデータを活用し、生産の最適化を行っています。また、社会インフラのような完成品では、遠隔監視・予防保全により製品の安定的な運用を支えるとともに、IoTを用いた更なる高度化やサービスビジネスの創出にも取り組んでいます。

このような製造業の次世代化を支える新たな仕組みとして、東芝は「次世代ものづくりソリューション」を提供いたします。現場の機器とクラウドを連携させるソリューションを用意するとともに、エッジコンピューティングによりクラウドにデータを送信せず現場でリアルタイムに異常検知や制御を行うことも可能にします。また、プロダクトライフサイクルを横断してIoT情報も含めて活用できる「ものづくり情報基盤」や、活用目的に応じた「製造業向けビッグデータ分析・可視化」の仕組みも提供予定です。

製造業として培ったものづくりの知見とIoT技術を用いて、お客様の製造プロセスの革新や新たな製品・サービスの創出に貢献していきます。

東芝の次世代ものづくりソリューション

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ビッグデータの活用例

四日市にある東芝の半導体工場では、数百機種/数千台の製造装置から1日当たり数十億件も発生する製造関連情報に基づき、稼働率や品質の向上を実現しています。
詳しくはこちら >> 東芝IoTユースケース



東芝グループのものづくりをリードする生産技術センター

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