製造業のデジタル化がもたらす効率化と導入時の課題について

日本では現在、深刻化する人手不足の解消や競争力強化のため、業務改善が求められています。

製造業でも、ロボットやIoT、AIなどを活用したデジタル化が推進されていますが、まだまだデジタル化に対する意識が低く、導入が進んでいないのが現状です。

デジタル化を進めれば、これまで人の手に依存していた業務を効率化でき、生産性も大きく向上します。

しかし、デジタル化のメリットが分かっていてもなかなか導入に踏み切れない中小企業も多いのではないでしょうか。

今回は、製造業でのデジタル化のトレンドから導入手順、課題まで詳しく解説します。

デジタル化を無理なく進め、自社のさらなる発展を目指しましょう。

製造業のデジタル化がもたらす効率化と導入時の課題について
目次

製造業のデジタル化とは?

デジタル化というと情報通信業のイメージで、製造業とは結びつかない方も多いかと思います。

製造業のデジタル化について定義と現状を解説します。

デジタル化の定義とその意義

デジタル化とは、「手作業や紙を使用した従来のアナログ業務をデジタル技術によって効率的に改善し、生産性を向上させること」を意味します。

例えば、以下のようなものがデジタル化の例としてイメージしやすいでしょう。

  • 紙の帳簿に記載された内容をデータに変換する
  • ロボットによる自動化
  • 設備にIoT機器を取り付け、データ収集する

企業がデジタル化を進めることは、競争力の向上に直結します。

現在、多くの企業が人材不足に陥っており、製造業も例外ではありません。

少子高齢化によって人材不足の問題はさらに深刻化するとも言われています。

さらに、ローコストで生産できる新興国が台頭したことによって、日本の製造業は危機的状況に立たされています。

製造業は人手をかけずに高品質なものを生産する必要性がでてきました。

そこで役立つのがデジタル化です。

デジタル化により、情報を迅速に処理でき、人手不足にも対応できるようになります。

また、熟練技術者のノウハウをデータ化し、可視化することで、そのノウハウを持つ人がいなくても技術を再現でき、継承することが可能です。

生産プロセスのデジタル化は、効率の最適化につながります。

生産ラインの変更や新製品の導入が迅速かつ効果的に行え、品質管理が向上します。

その結果、製品やサービスの価値が高まり、企業の競争力が一層強化されるのです。

製造業デジタル化の現状

令和5年度版 情報通信白書」によると、デジタル化を実施しておらず、今後も予定なしと回答した企業は4割に留まりました。

半数以上はすでに導入しているか、実施を検討しており、多くの企業がデジタル化に前向きであることが分かります。

しかし、企業規模でみると、大企業は74.2%がデジタル化を実施しているのに対し、中小企業では28.8%と意識の差が表れています。

では、製造業ではどの程度デジタル化が進んでいるのでしょうか。

2023年版 ものづくり白書」によると、ものづくりに携わる企業のうちデジタル技術を活用しているのは、2019年では49.3%、2020年では54.0%、2021年では67.2%と、上昇傾向にあることが分かります。

経済産業省も以前から製造業のデジタル化を推進しており、メリットや重要性が認知されてきました。

しかし、製造業のデジタル化には課題もあり、重要性を認知していてもなかなか踏み出せない企業が多いのも現状です。

デジタル化のメリット

デジタル化のメリット

製造業はデジタル技術を導入することによって様々なメリットを得られます。

これまで人の手で行っていたからこそ生まれた問題が、デジタル技術によって解消するのです。

ここでは、デジタル化を進める4つのメリットを解説します。

専門技術の継承

デジタル化により、熟練技術者のノウハウや経験がデータ化され、可視化されるようになります。

企業内の従業員は、誰もがベテラン技術者のスキルを習得することが可能となり、多言語対応すれば海外の従業員にも技術の伝承が可能です。

この仕組みにより、人材育成がスムーズに進むだけでなく、特定の技術を個々の人に依存せずに保存・継承できる状態が生まれます。

これまで、一部の熟練技術者しか持たなかった高度な専門知識や技術が、技術者の高齢化によって失われることなく、次の世代に継承できるのは大きなメリットと言えるでしょう。

従業員の負担軽減

デジタル化により、人的な作業負担を軽減できます。

これまで10人の従業員が必要だった業務が、デジタル技術を使えば5人で済む可能性があるのです。

例えば、目視で行っていた検品などをAIに委ねることで、人員を削減できます。

デジタル化に伴う自動化可能な業務が増えることで、従業員は高度な問題解決やクリエイティブな業務により集中でき、業務の質と効率が向上します。

従業員の負担が軽減されることで、残業の削減や働き方の多様化が実現でき、結果としてモチベーションも向上するでしょう。

安定した生産体制の確立

デジタル技術を活用することで、高品質な製品を安定して製造できます。

工場全体がネットワークで結ばれ、データがリアルタイムで共有・分析されることで、生産プロセスが最適化されるからです。

生産ライン上で問題が発生した場合、デジタル化により即座に対応でき、不良品の発生を最小限に抑えることもできます。

また、生産計画はリアルタイムで調整できるため、市場の需要変動に柔軟かつ迅速に対応できます。

これにより、在庫の最適化や生産効率の向上が期待できるのです。

デジタル化によるこれらの側面が合わさり、安定した生産体制が確保されることとなります。

コストと時間の削減

デジタル化は、コストと時間を削減する効果があります。

AIなどのデータ分析技術を活用することで、設備トラブルを事前に予測でき、生産ロスを最小限に抑えることが可能です。

また、従来は紙の帳簿などで管理していた情報をデジタルデータに変換することで、保管にかかる場所や人員、時間などのコストを削減できます。

さらに、デジタルデータを活用すれば、生産計画や在庫管理を効果的に最適化できるでしょう。

リアルタイムなデータに基づいた的確な意思決定が可能となり、これによってコストの削減だけでなく、生産プロセス全体の効率が向上します。

デジタル化は、総合的に企業の運営コストを抑制し、生産効率を向上させるのです。

製造業デジタル化のトレンド

製造業のデジタル化は、生産性の向上に大きく貢献します。

しかし、長く続けてきたやり方をいきなり変えるのはイメージも湧かないもの。

どのようにデジタル化を進めるのが主流なのか、国内・海外それぞれの事例を紹介します。

国内のトレンド

まずは、システム化・ペーパーレス化です。

これまでの紙やホワイトボードを用いた生産管理では、需要変動への柔軟な対応が難しいという問題がありました。

紙の帳簿をデータ化することで、データを容易に活用できるようになり、リアルタイムの情報を元に的確な意思決定が可能となります。

IoT機器の導入も進んでいます。

工場内の設備にIoT機器を取り付け、稼働状況や生産状況などのデータ収集を行うものです。

これにより、生産プロセス全体を可視化し、工場全体の生産性を把握できるようになります。

生産性の低い工程などを早期に発見し、改善することで、生産性の向上が期待できるのです。

産業用ロボットなどによる自動化も取り入れられています。

製造ラインにロボットなどの機器を導入すれば、製造工程の自動化が可能です。

これにより、人手が少なくても効率的に生産できるだけでなく、作業者によるバラつきやヒューマンエラーを防ぐことができます。

海外のトレンド

海外の製造業においては、比較的デジタル化が進んでいます。

例えば、ドイツや中国で進められているスマートファクトリー化もデジタル化のひとつです。

工場全体をネットワークで結びつけ、リアルタイムでデータを共有・分析することで、品質と生産性の向上を継続的に実現しています。

このアプローチにより、生産プロセスを迅速に最適化でき、競争激化する市場においても迅速かつ柔軟に対応できるようになっています。

海外では全体を最適化していることが特徴です。

これに対し、日本では部分的な最適化が進んでいるケースが見受けられます。

海外では製造プロセス全体を統合し、シームレスな連携を実現することで、より効率的で持続可能な生産体制が構築されています。

デジタル化を進める手順

デジタル化を進める手順

デジタル化を実施しようと考えたとき、何から手をつけていいか分からないこともあるでしょう。

経営陣がデジタル化に前向きでも、ひとつひとつ順を追って実施していかなければ、その施策が自社にとって無意味なものになってしまったり、現場の従業員が混乱することにもつながります。

ここでは、デジタル化を進める手順について大きく3段階に分けて解説します。

課題の洗い出し

デジタル化を進めるにあたり、まずは解決すべき問題を明確に洗い出すことが不可欠です。

具体的には、デジタル化によって何を達成したいのかを明確にします。

コストの削減なのか、人材不足の解消なのか、自社が達成したいことに合わせたデジタル化が必要だからです。

業務の全体像を把握し、どの部分に問題が生じているのかを調査しましょう。

これにより、デジタル化が最も必要とされる領域を特定できます。

重要なのは、課題は経営陣が認識しているものだけではないということです。

現場の従業員の声も十分に取り入れ、関係者全体の視点から問題を把握します。

ブレインストーミングセッションを開催し、関係者を集めてアイデアを出し合うことも有益です。

最後に、洗い出された課題に優先順位をつけることが重要です。

これにより、限られたリソースを最も効果的に活用し、重要な問題に焦点を当てて取り組むことが可能となります。

目指す企業イメージの共有

デジタル化を進める際には、未来の企業イメージを従業員に共有し、全体が同じビジョンを持つことが不可欠です。

まず、デジタル化によってどのような価値を提供し、どのようなビジネスモデルを構築し、どのような組織風土を作りたいのか、その企業の未来像を詳細に従業員に伝えます。

これにより、経営陣と従業員との間で認識のずれを防ぐことができます。

全従業員がイメージを共有し同じ方向を向くことはとても重要です。

方向性が理解されれば、組織全体が一丸となってデジタル化に向けて取り組むことができます。

具体的なロードマップを作成し、どのステップで何をすべきかを明確にすることも重要です。

スモールステップでデジタル化を進める

デジタル化を進める際には、大がかりな変革を一気に始めるのではなく、小規模な取り組みから始めることが効果的です。

最初に行うべきは、限定的な範囲でのデジタル化の実施です。

特に、ルーティンワークなどが取り組みやすいでしょう。

具体的な範囲を絞り、その領域におけるデジタル化を試みることで、変革の効果や課題点を把握しやすくなります。

進行中には、従業員に新しいツールやシステムの使用法を教育し、徐々に適応してもらいます。

その都度、フィードバックを取り入れながら進化させ、調整していくことが鍵です。

従業員の意見や経験を取り入れることで、デジタル化の導入がよりスムーズに進められるでしょう。

製造業をデジタル化する際の課題

製造業をデジタル化する際の課題

製造業が抱える問題を解消し、競争力を強化していくためにはデジタル化が急務となります。

デジタル化は、これまで人の手で行ってきたことを自動化・効率化でき、生産性の向上につながります。

しかし、仕組みの変革には課題もつきものです。

重大なリスクを避けるためにも、製造業をデジタル化する際の課題についても知っておきましょう。

デジタル化に対応できる人材の育成

製造業のデジタル化には新しいテクノロジーやデジタルツールの導入が不可欠です。

しかし、対応できる専門知識を持った従業員が不足しているという課題があります。

専門知識を有する人材は需要が高く、その確保が難しいのが現状です。

製造業の中小企業では特に、デジタル技術に関するスキルを持つ従業員を採用または育成することが課題です。

このような専門知識を持った人材が社内に不足している場合、外部の専門家やコンサルタントを活用して、必要なトレーニングやサポートを受けるといいでしょう。

従業員に対して、デジタル技術の使用法やデータ解析などのスキルを身に着けるための教育プログラムを提供することも重要です。

これにより、組織内でデジタル化に貢献できる人材を育成し、変革に対応する力を向上させることが期待されます。

機器導入のコスト

デジタル化には新しい機器やシステムの導入が不可欠ですが、これには初期費用が伴います。

特に、資金調達の難しい中小企業ではコスト面が課題となります。

一気にデジタル化を進めると、高額な費用がかかり負担が大きくなるので、部分的かつ段階的な導入を検討することが重要です。

最も必要な領域から順次導入していくのがいいでしょう。

デジタル化に関する補助金や助成金を活用することも有益です。

これにより、デジタル化を進める上での導入コストの負担を低減できます。

セキュリティ対策の必要性

製造業をデジタル化する場合、大量のデータを扱う必要が生じます。

しかし、現場ではセキュリティが行き届いていない場合も少なくありません。

セキュリティの不備は企業にとって大きな脅威となり、情報漏洩などの問題が生じると企業全体に深刻な損害をもたらす危険性があります。

セキュリティ対策を実現するためには、セキュリティソフトの導入はもちろん、セキュリティポリシーの策定や従業員への定期的なセキュリティ教育などが必要です。

企業全体でセキュリティの意識を高め、リスクを最小限に抑えましょう。

製造業のデジタル化は自社の見直しから

製造業のデジタル化は、新しいテクノロジーの導入やデジタルツールの使用を通じて、業務の効率化や生産性向上を目指す重要な取り組みです。

デジタル技術を取り入れることで、熟練技術者のノウハウの継承、効率的な生産体制の確立、コスト削減といったメリットが期待できます。

デジタル化によって、現在製造業が抱えている深刻な人材不足の問題を解消できるでしょう。

しかし、製造業のデジタル化には人材確保・導入コスト・セキュリティの問題があります。

安易に導入すれば大きな損害を被ることもあるのです。

まずは現在の業務の全体像を把握し、どの部分にデジタル化が必要なのかを見定め、部分的・段階的に進めていくのが、失敗せずにデジタル化を進めていくポイントです。

そして、デジタル化した未来のイメージを全従業員で共有し、小さな取り組みから始めてみましょう。

デジタル化の導入は経営者の意志だけではできません。

システムを運用していく現場の従業員まで使用法やセキュリティの教育を行い、企業全体で進めていく意識が必要です。

うまくデジタル化できれば得られるメリットも大きくなります。

まずは自社の見直しから始めてみませんか。

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