日本の製造業が抱える課題とDX推進

日本の製造業が抱える課題とDX推進

(2020年12月14日掲載)

目次

「ものづくり大国」と言われてきた日本。いま、その日本の国内総生産(以下GDP)を支えていた製造業が危機に直面しています。いくつかの要因がありますが、少子高齢化が進み、企業において人材確保や技術継承が大きな課題となっていることもそのひとつです。さらに顧客の消費行動が変化する時代を迎え、それに対応しきれていないことも大きな問題といえます。そうした製造業が抱えている課題の解決策として注目されているのがデジタルトランスフォーメーション(以下DX)です。今回は製造業に注目し、世界的な規模で不安定な状況が続いている中での現状と抱えている課題を探り、DXに取り組むことでどのように課題解決が図れるのかを成功事例をヒントに考えてみます。

日本の製造業の現状を知る

農林中金総合研究所の「金融市場2018年11月号」で明記されている内容によると、日本の製造業はGDPのおよそ2割を占めています。日本の製造業を取り巻く現状は、今大きく変わろうとしています。その状況を各視点から確認してみましょう。

経済的状況

内閣府が2020年11月16日に公表した2020年7~9月期の国内総生産(実質GDP)速報値を見ると、成長率は2020年4~6月期からは5.0%(年率21.4%)となりました。新型コロナウイルスの感染拡大の影響を受けて、前期の2020年4~6月期のGDPは、年率換算で27.8%減少を記録し、戦後最大の落ち込みとなりました。この反動もあっての伸びであるとされていますが、四半期ぶりのプラス成長でした。しかし、新型コロナウイルスが感染拡大する前の水準値には戻っていません。なお、国際通貨基金が2020年10月に発表した「世界経済見通し」によると、2020年の世界経済の成長率は4.4%減少と予測され、これは1930年代に起こった世界恐慌以来、最悪の経済成長率となりました。

経済産業省が公表している「2020年版ものづくり白書」では、日本の製造業は世界各国の需要減少の影響を受けたと分析しています。実際に、自動車部品などの輸入滞り、国内の生産拠点で生産調整となった例などが多数ありました。

設備・環境投資の傾向

製造業における設備投資動向にも目を向けてみましょう。同じく「2020年版ものづくり白書」によると、設備・環境投資の傾向は、回復傾向を示していたが2019年以降は横ばいとなり、生産設備導入からの経過年数では、長期化傾向にあるようです。言い換えれば、老朽化が進んでいる生産設備・環境を、最新のものにするなどの設備投資に慎重になっている状況であると言えるでしょう。

人的資産確保の状況

さらに、労働力の視点で製造業を取り巻く状況を確認しましょう。日本は、高齢化が加速度的に進み、少子化に歯止めがかからないこともあるため、労働力人口の減少が現実化してきています。日本政府は高齢者、女性が働きやすい環境を整え、労働力確保につながる方針を打ち出してはいますが、なかなか効果が現れないのが現状です。製造業だけでなく、業界問わず人材確保が厳しくなる傾向です。

世界情勢による影響

世界的に新型コロナウイルスの感染拡大が続き、グローバルな企業活動や人の往来が制限されている状況です。そうした影響は経済活動を直撃し、世界の経済状況は深刻さを増しています。

また低コスト生産を可能とする新興国の台頭もあり、価格と品質のバランスの保ちにくさも、日本の製造業界に影響を与えていると考えられます。

日本の製造業が抱えている課題

では、前項のような環境下にある日本の製造業はどのような課題を抱えているのでしょうか。それぞれの課題を確認してみましょう。

自然災害や感染症の流行による世界的な不況といった不確実性の影響

前出の「2020年版ものづくり白書」では、日本の製造業は世界における不確実性の高まりにより大きな打撃を受けると指摘しています。

製造業はグローバルサプライチェーンを形成し、製造する商品の原材料の調達、製造、販売といった一連の流れを世界的規模で行ってきました。ところが2020年に入ってから世界中で拡大した新型コロナウイルスや大雨、洪水、台風、地震といった自然災害による被害など、経済へ影響を与えるさまざまな要因によって、グローバルサプライチェーンが寸断される危険性が現実のものとなりました。

人材不足

少子高齢化が進む日本において、各業界での人材確保は質、量ともに重大な課題になっています。製造業も例外ではありません。なかでも中小規模の製造業では、専門知識や技術を持った職人や経営者の高齢化と継承者不足に悩まされてきました。

それに加え、2020年は新型コロナウイルスの感染拡大の影響で雇用状況が複雑化してきています。厚生労働省が2020年11月27日集計分として公表した「新型コロナウイルス感染症に起因する雇用への影響に関する情報について」では、雇用調整の可能性がある事業所数を業種別(上位10業種)に示しています。それを見ると製造業は雇用調整の可能性がある事業所数が最多となっています。

こうした状況を考えると、全般的に人材確保が厳しい状況であるにもかかわらず、現状では人材を確保のみならず雇用維持をすることも難しい状態に陥っている製造業者が多いことが分かります。

ITの活用不足

日本の製造業をはじめ多くの企業において、他の先進国に比べてIT化が遅れていると言われています。前項の「日本の製造業の現状を知る」でも確認したとおり、設備投資が見送られる傾向にあると同時に、導入している設備の老朽化が進んでいる状態です。最新のITを活用した設備への切り替えがなされていないケースが多い理由は、IT化を進めるコストの確保が難しいこと、さらにはIT化によって実現できる生産性の向上といった効果が理解できていないこと、IT化を進める目的が明確になっていないことなどが挙げられます。また、IT化を進めても使いこなせる技術者がいなことも理由として考えられます。

製造業の業務プロセス改善やマネージメントに関するコンサルティングを提供する株式会社 TOPWELLが製造業1,000社に調査した結果を見ると、日本の製造業においては、こうした状況を許してきた背景があると分析しています。それは、日本の製造業が根強く持っている技術力への自負です。製造現場を調査した1,000社のうち、およそ7割の企業が経験と勘による製品開発を行っていることが判明しました。言い換えれば職人気質を重視した製品開発が現在も受け継がれているというわけです。

一方、日本以外の先進国でIT化が進んでいるのはなぜでしょうか。世界では第4次産業革命への対応が進められています。第4次産業革命とは、ビッグデータやインターネットなどを活用して資源・資産を効率的に使い、新たな経済価値を生み出すための多様な技術革新を示すことです。

例えば、ドイツでは2011年にいち早くインダストリー4.0と称した製造業の国家戦略プロジェクトを掲げて、IoTを導入したスマート工業化に取り組んでいます。日本でもコネクテッドインダストリーズを発表していますが、国全体の取り組みとしては遅れがみられます。

また、アメリカではビッグデータとIoTを活用するインダストリアルインターネットの概要を打ち出しています。そして、中国の製造業では人件費の上昇や環境問題に対応するための10ヵ年計画「Made in China 2025」が発表されました。

このように海外の製造業では、国が積極的にIT化を進める後押しをすることで、技術力の継承や人材不足、人件費の質・量を安定的に確保する対応をしてきたのです。

そこには日本と海外の技術継承に対する考え方や文化の違いも影響していたと言えます。

ビジネスモデルの変革

世界中で技術革新が起こり、製品の差別化が難しくなるなか、モノを所有しないシェアリングエコノミーという概念や、モノを消費するのではなくアクティビティやイベントなどの体験に着目したコト消費の加速化などが現れています。性能の高い製品は良い製品であると考えられ、良い製品であれば売れるという常識が通用していた時代から、必要に見合った最適な製品こそが良い製品であり、スペックの高い製品を選ぶことより、自分にとって適切である製品を選ぶという時代に変わってきたとも言えます。

こうした動きはサービタイゼーション(サービス化)というビジネスモデルへの変革が求められていることを示しています。つまり、製品として販売してきたものを、サービスとして提供するためのビジネスモデルの変革が必要だということです。

例えば、自動車の製造販売で考えてみましょう。消費者は自動車本体を購入すると考えるのではなく、自動車を所有することで得られる体験、変化する日常の快適さなどにお金を支払うと考えることが重要になってくるのです。こうした消費者の考え方の変化に対応するなかで、カーシェアというサービスも登場してきています。 

このような変化から「良いモノを作って売る」という製造業の考え方ではニューノーマルな時代では成長できなくなっているといえるでしょう。

技術継承

人材不足やITの活用不足でも触れたように、それらが企業文化とも言える技術力やノウハウを継承できない要因のひとつになっています。日本の製造業は世界に誇る技術力に対して自負を持っています。事実、現在でも日本の技術力は海外でも高く評価されています。この高い技術力は、長年培われた職人と呼ばれる技術者の経験と勘によって支えられてきたものでもあります。

現在、日本の製造業の技術力を支えてきた技術者(職人)の高齢化が進んでいます。さらに、過酷な労働環境を起因とする人材確保の難しさが 原因で、技術継承ができない状況にも陥っています。となると、今後、技術力を維持することは難しくなります。その技術を誰もが使えるものとして継承していく方法を構築する必要があるのです。

課題解決のためにDXを推進する必要性

前項で確認してきたように、急激な気候変動と多発する自然災害、さらに新型コロナウイルスの感染拡大。そして、世界の政策は予測しにくい変化をしめし、経済の不透明性は拭えない現状です。こうした環境や社会、経済の不確実性によって、日本の製造業は大きな打撃を受け、今まで注視してこなかった課題も明らかとなってきました。

「2020年版ものづくり白書」に記されているとおり、製造業が取るべき戦略としては「ダイナミック・ケイパビリティ(企業変革力)の強化」が重要だと言えます。環境や世界状況が予測困難なほどに変化するなかでも、企業がそれの変化にあわせて変革を成し遂げる力を持つことが必要なのです。

そして、ダイナミック・ケイパビリティの強化を図るためには、DXを推進していかなくてはなりません。なぜなら、脅威となる社会動向やビジネスの機会、消費者や取引先のニーズをいち早く察知し、素早く適切に対応するためにDXが必要だからからです。

日本品質として世界市場で信頼を得ている日本の製造業においても、製造や加工そのものに対する付加価値は下がる傾向にあり、それに応じた変種変量生産を行わなくてはなりません。そして限られたリソースを効率的に使い、迅速に新しいニーズを捉えることが鍵となります。

そのためには、組織や企業文化の変容を促す必要があります。特に前項にも示した技術の継承については、職人技に頼っていた、あるいは職人技という属人的な技術に価値を見いだしてきた企業文化を変えていかなくてはなりません。市場の動きといった情報を的確につかみ、優れた技術を提供するためにはリアルタイムに膨大なデータを収集し、AIを活用して適切な分析を行うこと。そして、自社の技術力をデータ化して誰もが実践できる平準的なスキルやプロセスにしておくことが欠かせないでしょう。

それに加え、危険・過酷と言われてきた製造業における就業環境の改善やリモート化への取り組みを進めるためにもDXは重要です。

まずは、DXの定義についてあらためて確認してみましょう。

DXの定義

経済産業省が2019年に取りまとめた「DX推進指標」では、DXの定義を以下のように示しています。

「企業がビジネス環境の激しい変化に対応し、データとデジタル技術を活用して、顧客や社会のニーズを基に、製品やサービス、ビジネスモデルを変革するとともに、業務そのものや、組織、プロセス、企業文化・風土を変革し、競争上の優位性を確立すること」

では製造業におけるDXはどのように実現していけばよいのでしょうか。

世界の主要各国が第四次産業革命への対応を進めているなか、日本は世界に先駆けて新たな社会の実現を目指し「Society 5.0」を掲げています。さらに産業が目指すべき姿として「Connected Industries」を提唱しています。これはデータを活用して機械、技術、人といったさまざまなモノがつながることによって、新たな付加価値を創出することと、社会が抱えている課題を解決することを目指す産業のあり方を示したものです。

そして、このコンセプトを具現化するために重要なことは、IoTやAIといった最新のデジタル技術の活用であり、こうしたデジタル技術は、製造業に大きなDXをもたらすと期待されています。

製造業におけるDXとは

DXを推進して、収益モデルを変革し、付加価値の高い製品を市場に出していく。世界市場で勝ち残るためにはこうしたDXの活用が最終的なイメージであるとはいえ、いきなり付加価値創出や新しいビジネスモデルの構築に取り組むことを目的としてDXを推進しようとすると、コストをかけたにもかかわらず効果が実感できないという結果になるケースが少なくありません。理由として、製造現場の現実と活用するために収集・分析したデータが一致していないことが考えられます。

まずは製造現場の現実を把握するためのデータを集取し、それに基づいた対策を、現場の声を聞きながら進めることが必要です。こうした取り組みも実現すべきDXのひとつです。

つまり、最終的に目指すDX後の姿を実現するために、現場に潜んでいる習慣や常識を洗い出すためのDXから進めることが必要なのです。

DXを実現するための3つの段階

自動化、業務の効率化を促進:
まず定型業務をデジタル化して効率化すること。例えば、今まで手作業で集計していた不良発生頻度の計算を自動で集計するといったことがそれに当たります。

データ分析からニーズを探る:
そして市場のニーズとものづくりを連携させること。ビッグデータの収集・分析をし、市場の動向をリアルタイムに把握しながら、ものづくりを進めることです。品質の良さはもちろん重要な要素ですが、市場ニーズに合っているかどうか、顧客が潜在的に必要としているものはどういったコトなのかを探る視点が重要になります。

顧客育成、サービス提供:
さらには、顧客の消費行動や考え方の変化に合わせたビジネスモデルの変革を継続的に行うこと。重要なのは継続して行うことです。製造した製品を販売するだけでなく、顧客満足度やさらなる要求を確認する必要があります。また、潜在顧客を育てるために、必要としている情報を提供することも必要です。そして、求められているサービスが次にどのように変化しているのかを察知し、次の価値変化に対応していくためにリアルタイムなデータを活用することが重要です。

DXを推進した成功例

製造業で効果が実感できるDXとは、まずはルーチンになっていた人的作業の自動化や製造現場におけるリードタイムの短縮、ノウハウのデジタル化、それによる生産性の向上、品質向上など、新たな付加価値を提供することを目指すためのものと考えられます。ここでは具体的にDXを推進し、新たなサービス提供に成功した事例を見ていきましょう。

三菱電機メカトロニクスエンジニアリング株式会社

IoT技術を生かしたリモートサービス iQ Care Remote4U

三菱電機では、製品を購入した顧客の工場で製品トラブルが発生したり、何かしらのエラーが起こったりした場合、顧客から電話連絡をもらっていましたが、口頭説明では現場の状況が正確には把握できず、対応するまでに時間がかかっていました。こうした対応の遅れを改善するため、製品にIoTを活用することを検討したのです。IoTを活用したのは放電加工機やレーザー加工機です。製品を稼働させている顧客の工場と、データセンター、サービスセンターをIoTでつなぎ、トラブルやエラーが発生した状況、状態、何が原因であるのかを画面共有することで、サービスセンター側でもすぐに把握できるようにしました。また、機械修理を必要とする対応についても、エンジニアが現場に行く前に原因が特定できるため、現場での修理作業時間を削減することができるようになりました。その結果、顧客が稼働させている製品エラーのダウンタイムを短縮させることができ、顧客満足度につながりました。

グンゼ株式会社

生体情報を計測できるウェアラブル肌着システムを開発

創業当時から肌着やストッキングの製造を行い、現在ではエンジニアリングプラスチックス材や医療機器なども手掛けているグンゼが、人々の健康を支援するための取り組みや生活の質向上をサポートする取り組みを検討するなかで、NECが提供している薄型デバイスを活用した「導電性ニット」を開発しました。これは着るだけで生体情報が取得できるというものです。姿勢や消費カロリー、心拍数といった生体情報が計測できるうえ、肌着としての機能、着やすさ、通気性の良さといった着心地も実現した製品です。 そのウェアラブル肌着をグンゼが展開するスポーツクラブでインストラクターや利用者に実証実験を開始。利用者の体調管理や高齢者のQOL維持、見守りに活用できるサービスを展開することを目指しています。

株式会社小松製作所

世界の現場を小松の商品・サービス・ソリューションでつなぎ、安全で生産性の高いスマートでクリーンな未来の現場づくりに貢献

建築機械や鉱山機械を製作している小松製作所は2015年からスマートコンストラクション事業をスタートさせ、DXを推進してきました。そのなかで、慢性的な人材不足と作業中のけがのリスクを解消するため、自動化するためのクラウドシステムを開発。ICT建機や電動シャベルといった自動化・自律化、遠隔操作化された製品を提供するとともに、施工オペレーションの最適化を図り、安全で生産性の高い現場の実現に貢献しています。例えば、人が現場に出向き、調査・測量していた工程をドローンによる3D測定へと変革。施工・施工管理もICT建機とアプリを活用して3D施工・施工管理ができるようにデジタル化。こうしたそれぞれのプロセスを連携させることで、工期の短縮、生産性の向上にもつなげることを目指しています。

トヨタ自動車株式会社

未来のモビリティカンパニーを目指したコネクティッド&MaaS戦略

トヨタ自動車は2017年に自動運転白書を公開して以来、「運転が自動化されても、クルマは人に愛される存在であり続ける」「クルマと人との関係をより緊密にしていく可能性がある」とし、誰もが自由で安全快適なモビリティ社会を目指して、そして未来のモビリティ社会のリーダーを目指して、活動を続けています。重要な戦略がCASE戦略(コネクティッド・自動化・シェアリング・電動化)やMaaS戦略(モビリティ・アズ・ア・サービス)です。 例えば、CASE戦略におけるコネクティッドでは、eケアとして車両データを常に管理できる体制を構築し、顧客に対してタイムリーなアフターケアや緊急時の対応といったサービスを提供しています。 さらに、トヨタのモビリティカンパニーを目指した取り組みは、いま世界中が取り組んでいるCO₂ゼロミッションへの貢献という視点も含まれています。トヨタは、2050年には2010年に比べて走行時の排出量を90%削減するという長期目標を掲げています。そのためにEV普及に向けたさまざまなビジネスモデル構築も進めています。

課題を解決するためにはDXと企業戦略を長期的、全体的に連携させることが重要

日本と海外のDXへの取り組みを見ると、多くの調査が日本の取り組みが部分的であり短期的であると指摘し、そのことがDXを推進しても効果が見えてこない要因と分析しています。多くの日本企業においてDXを進める際の優先事項として挙げられるのが、データの資本化・収益化です。これは、ビッグデータやAIを活用してビジネスを行うことがDXであるとする認識が広がっていることを示しています。一方、海外の企業においてはDXを推進する際の優先事項に顧客体験への対応、新たな価値提供が挙げられていることが多いです。顧客の消費行動が変化し、モノを所有することよりもそれに付随して得られる体験に価値を求めるようになった時代において、日本の製造業が世界で勝ち残るためには、製品を作って売るだけでなく、顧客が何を実現したいのか、そのために製品はどうあるべきなのかといった戦略的なマーケティングにDXを連動させる必要があると考えられます。

しかし、むやみに最終的なゴールを目指してDXを進めても、現場で混乱を招くことになりかねません。大切なことは、自社の状況を整理して、そこに潜む課題を洗い出すことです。そして課題を解決するためにどのようにデジタル技術を活用するのかを検討し、現場の事実に即したデジタル化を進める必要があります。つまり、製造業におけるDXを成功させるためには、現場で培われる経験と勘を、現場が納得できる質を担保しながらデジタル化することを大切にする必要があるのです。

現場に活用できる技術、ノウハウを蓄積している専門企業との連携や相談もDXを進める最適解となることを念頭におき、失敗しないDXの推進方法を考えてみましょう。