製造業の課題解決の突破口はシステム導入による業務改善から

日本の製造業は、国際競争が激化し、競争力が低下しています。人件費が安く、ローコストで生産できる新興国が台頭し、ライフサイクルが早い消費者製品で大きな痛手を被っているのが現状です。

また、新型コロナウイルス感染症の蔓延による影響で、2020年度のGDPが大きく下落したにより、経済状況の悪化は続いています。経済の回復状況も二極化していて、改善が順調な企業と改善の見通しさえも立たない企業があるのが現状です。半導体をはじめとする資材は、輸入に頼っていたため、入手が難しい状況です。

その中で、働き方改革も推進していく必要があります。この記事では、日本の製造業の課題とその解決方法を解説しています。

日本の製造業における課題とは？

日本は、「ものづくり大国」と謳われて来ましたが、製造業は戦後最大の危機に面しています。ここでは製造業の大きな課題について解説します。

【少子高齢化による人材不足】

少子高齢化による人材不足は、製造業にとって大きな課題です。高度な技術をもった技術者の高齢化により、技術の継承が難しくなっています。また、技術継承の受け手である働き手も少子化の影響により不足しています。

経済産業省の調査では、94％を超える企業は人手が足りていないと認識し、32％の企業がビジネスにも影響が出ていると答えています。少子化による働き手不足も人材不足の大きな要因です。

【捗らない設備投資】

「ものづくり白書」によると設備投資の傾向は、2019年から横ばい状況が続いています。経年とともに老朽化した設備が増えて、新しい設備が導入されていないため、老朽化した設備の最新化が進んでいません。設備投資が進まなければ、IT化やデジタル化が遅れるため、スマートファクトリーの実現も遅れることになります。

【災害・感染症によるサプライチェーンの分断】

新型コロナウイルス感染症の蔓延や災害によるサプライチェーンの分断も日本の製造業における大きな課題です。サプライチェーンとは、原材料の調達から販売までの一連の流れであり、サプライチェーンが分断されると製造業は大きなダメージを受けます。

その理由は、製造業が部品や原材料の調達から生産、物流、販売というサプライチェーンにより成り立っているからです。災害や感染症により、世界中の工場が影響を受け、半導体をはじめとする部品調達が難しくなり、生産ラインを停止した企業も少なくありません。

製造業の課題を解決するための方法とは？

製造業の課題を回復するためには、国際競争を行かなければなりません。そのためにも、低コストで複雑な製造工程を必要としないものづくりを実現させる必要があるのです。ここでは、大事なポイントを解説します。

【デジタル化による労働環境と働き方の改善】

製造業の慢性的な人材不足を改善するためには、デジタル化による労働環境の改善と働き方の改善が必要です。ワークライフバランスを考慮した働き方の推進のためには、デジタル化が必要となります。

ルーティンワークなどはRPA（コンピューター上で行われる業務を自動化する技術）を活用し、リスクの高い作業に産業用ロボットを導入することにより、業務を効率化できます。付加価値の高い業務にのみ人が関わることで、人材不足解消も図れます。

【ICT化によるスマートファクトリーの実現】

ICT化によるスマートファクトリーの実現も、製造業の課題を解決する方法です。ICTは「Information and Communication Technology」の略語です。情報処理だけではなく、通信技術を活用した産業やサービスなどをさします。

スマートファクトリーは、生産設備や機器をネットワークに接続し、自動的に稼働できるようにした工場です。デジタルテクノロジーによりデータを活用できれば、生産性の向上が可能となります。

【サプライチェーンの柔軟な実施体制の構築】

製造業の課題を解決するためには、サプライチェーンの再構築も必要です。災害や新型コロナウイルス感染症の蔓延で日本のサプライチェーンの脆弱性が露呈されました。サプライチェーンの可視化を実現し、原材料や資材の調達を見直し、在庫や物流を見直さなければなりません。

調達体制や生産体制の見直しを図ることにより、柔軟なサプライチェーンの構築が可能となります。生産を複数箇所に分散したり、消費地近隣で生産したりするなどの施策も効果的です。

製造業をデジタル化するメリットとは？

製造業は、AIやIoTなどのデジタル技術やシステムロボットの導入することにより、生産性を向上させる大きなメリットを得られます。ここでは、製造業をデジタル化するメリットについて解説します。

【人的作業の負担軽減】

製造業をデジタル化すれば、人的作業の負担を軽減できます。これまで、20人で行っていた生産工程を、デジタル化により10人で行える可能性があるのです。例えば、検品や管理業務などをAIとIoTに任せることで、人員を削減できます。危険作業はシステムロボットに任せることで、従業員が安全に作業できる環境を整えられるのです。

【生産体制の安定】

デジタル化により生産体制を安定させることも可能です。データを蓄積し分析することで、在庫の最適化が可能となり、効率的に資材や原材料を仕入れることができます。機械学習を活用すれば仕事の再現率の工場を目指せるため、不良品を生産したり出荷したりするリスクを軽減させられます。デジタル化の実現により、安定して高品質製品を製造し出荷できるのです。

【開発・製造に係る時間・コストの削減】

製造業をデジタル化すれば、商品開発にかかる時間や製品化する時間を短縮させられます。IoTで集めたデータをAIが分析すれば、商品開発時間が短縮でき、製品化までにかかる時間やコストを削減できます。顧客のニーズにも迅速に対応できるでしょう。データ分析により、設備や機器のトラブル起こることも予測できるため、生産ロスを最小限に抑えられるのです。

【ベテラン技術の継承】

デジタル化は、ベテラン技術者の技術の継承にも役立ちます。AIに技術者の技術をデータ化しAIに継承させることで、従業員の誰もがベテラン技術者の技術を習得できるようになります。さらに多言語化すれば、国内の従業員だけではなく、海外の従業員にも技術の継承が可能となり人材育成がスムーズに進みます。

日本の製造業におけるデジタル化のトレンドとは？

製造業のデジタル化は、現状の課題を解消できる手段という意味で、十分なメリットあると見られています。とりわけ人材不足による各作業員の負担増加、生産性の低下に悩んでいるのであれば、検討して損のない手段と言えるでしょう。

しかし、どこから手をつけていいのか迷うものです。次に、日本では、今日どのようにデジタル化を実行するのが主流なのかご紹介します。デジタル化のイメージを掴む参考としてください。

【システム化・ペーパーレス化】

日本の製造業では、以前からシステム化・ペーパレス化が進められていましたが、この数年間でより加速しているように思われます。ホワイトボードやエクセルを活用した生産管理や在庫管理では、今後の製造業で求められる多品種少量生産や需要変動への柔軟な対応を行うには非効率です。よって、システム導入による効率化やデータの見える化が必要となっています。

また、製造現場ではまだまだ紙の帳票管理が多く残っています。データを活用しやすくするためには、デジタルデータに変換する必要があり、ペーパレス化が進められています。

【IoT機器の導入】

工場内の施設や設備にIoT機器を取り付けることで、データ収集や見える化を進める企業が増加しています。IoT機器によって、稼働状況・故障状況・生産状況・人の作業状況などのデータを収集して見える化することにより、工場全体の生産性を把握できます。生産性が良くない工程や、不良率の高い工程を見つけて改善を行うことにより、生産性を向上させる効果が見込まれています。