ものづくりの現場に迫るデジタル化の波 ~日本の製造業 生き残りの条件...

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1/5 ページ http://www.fujitsu.com/jp/innovation/digital/manufacturing/ ホワイトペーパー ものづくり ものづくりの現場に迫るデジタル化の波 ~日本の製造業 生き残りの条件とは~ 機械化、量産化、自動化に続く第4次産業革命が進むなか、ものづくりは今、新たな時代の扉が開こうとしている。IoT(Internet of Things)やAI (人工知能)によるデジタル革新を推進し、工場内や企業間のサプライチェーンの最適化を目指す。だが、実現に 向けては解決しなければならない課題が多々ある。例えば、データフォーマットの標準化が遅れている日本では、製造機器の メーカーが違うとデータ連携は容易ではない。日本の製造業の生き残りに向けた解決策を探った。

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Page 1: ものづくりの現場に迫るデジタル化の波 ~日本の製造業 生き残りの条件 … · ~日本の製造業 生き残りの条件とは~ 機械化、量産化、自動化に続く第4次産業革命が進むなか、ものづくりは今、新たな時代の扉が開こうとしている。IoT(Internet

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ホワイトペーパー ものづくり

ものづくりの現場に迫るデジタル化の波~日本の製造業 生き残りの条件とは~

機械化、量産化、自動化に続く第4次産業革命が進むなか、ものづくりは今、新たな時代の扉が開こうとしている。IoT(Internet of Things)やAI(人工知能)によるデジタル革新を推進し、工場内や企業間のサプライチェーンの最適化を目指す。だが、実現に向けては解決しなければならない課題が多々ある。例えば、データフォーマットの標準化が遅れている日本では、製造機器のメーカーが違うとデータ連携は容易ではない。日本の製造業の生き残りに向けた解決策を探った。

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 欧州発の「インダストリー4.0」の大波がものづくりの現場

に変革を迫っている。センサーを搭載した設備や機器をイン

ターネットで接続し、自律・協調して稼働させ、ものづくり

全体のコストの最小化や付加価値の増大を実現することが

ゴール。取引先の工場もインターネットでつなぎ、サプライ

チェーン全体の最適化を目指す。例えばモノとモノ、そして

企業と企業がつながることで新しいサービスの創造やサプラ

イチェーンの高度化が実現する。そして、その先はものづく

りの現場と現場がつながることで、デジタルデータを活用し

て高度なものづくりを実現する「デジタルものづくり」が可

能になる。

 だが、目指す姿は見えているものの、実現に向けた道のり

は長い。今の日本の製造業の多くは、社内に限っても設計、

製造、保守という流れのなかで情報が分断されており、情報

のスムーズな連携ができていない。導入している製造機器の

メーカーが異なれば、データフォーマットも違うからだ。こ

れでは取引先と接続しようとしても容易ではない。製造現場

のデジタル化に後れをとれば、日本の製造業は競争力を失い

かねない。

 こうした課題に対する答えとして富士通が 2017 年 5 月に

発 表 し た の が 、「 F U J I T S U M a n u f a c t u r i n g I n d u s t r y

Solution COLMINA(コルミナ)」(以下、「COLMINA」)であ

る。「ものづくりのあらゆる情報をオープンな形でつなぎ、

日本の製造業を強くします」と同社の産業・流通システム事

業本部 ソリューション事業部 シニアディレクター 北島

満樹はCOLMINAの狙いを語る。

あらゆる情報を「つなぐ」基盤を提供

 COLMINA は「COLMINA サービス」「COLMINA プラット

フォーム」「COLMINAエッジ」の3階層で構成する(図1)。

図1:COLMINAの全体像

COLMINAの全体像

COLMINA

COLMINAサービス

ものづくりフィールド

COLMINAプラットフォーム

COLMINAエッジ

ノウハウ提供

DMU*1

FTCP*3 標準プロファイル

つながる技術

人材/ノウハウ マッチング 企業PLM ERP PSI*2、MESなど

IoT技術 AI技術

*1:Digital Mock-Up「デジタルモックアップ」*2:Production Sales Inventry「生販在計画」*3:Flexible Technical Computing Platform 「富士通の製品開発基盤」

富士通株式会社産業・流通システム事業本部ソリューション事業部シニアディレクター北島満樹

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とができるので、従来のようなサービスをゼロから作り込ま

なくて済む。設計から製造・保守までの製造業のサプライ

チェーン全体をカバーする 150 種類の COLMINAサービスを

順次提供する予定だ。第 1弾として 2017年 9月から設計・製

造系と運用保守系のサービス25種類を提供する(図2)。

 COLMINAサービスでは業務サービスと併せて、製 造 受

託 や 顧客のシステム構築に当たっての社内人材による ノ

ウ ハ ウ を提 供する。自らも製造業である富士通が現場を熟

知した人材や現場で使い込んだツールを提供して顧客のシス

テム構築を支援するとともに、製造も受託する。実は同社が

5 年前から「ものづくり革新隊」の名称で同様のサービスを提

供 し て お り 、今 回 の サ ー ビ ス は そ の 延 長 線 上 に あ る 。

「COLMINAサービスには、ハード /ソフトの開発プロセス構

築から設計工程のデジタル化、ロボットを使った生産ライン

の構築までを幅広く支援してきた『ものづくり革新隊』の経験

が生きています」と北島は説明する。

スマート工場のノウハウをCOLMINAに盛り込む

 COLMINAが目指しているのは、これまで個別で提供され

てきたサービスをつなぐことだ。例えば、

複数工場をつないでサプライチェーン全体を見える化して高

次元での最適化につなげる。「COLMINAを使えば、一つの製

品を複数企業が分担して製造している場合でも、情報をまと

 中核となる COLMINAプラットフォームは、ものづくりの

現場と人とモノが情報を通じてつながり、製造業の新たな

サービスを生み出す基盤である。同社が持つ設計製造向け

データ共有基盤「FTCP(Flexible Technical Computing

Platform)」に IoT技術や AI技術を組み合わせた。COLMINA

プラットフォームでは、エッジからデータを受け取り、蓄積

して分析し、加工する。業界標準フォーマットに対応するこ

とで、富士通製品以外のデータも扱えるようにする。富士通

の「FUJITSU Digital Business Platform MetaArc(メタアー

ク)」上で提供されている IoTや AIのサービスは APIを介して

COLMINAでも利用できる。COLMINAプラットフォームはパ

ブリッククラウドサービスのほか、オンプレミスでも提供す

る。

 下層のCOLMINAエッジは様々な設備や機器のデータを収集

し、最適なデータフォーマットに変換して、COLMINA上の各

種サービスとデータ連携する機能である。他の設備メーカー

のエッジ・プラットフォームとも連携していく。COLMINA

エッジは2017年9月から順次販売を開始する。

 上位層の COLMINAサービスは、設計から製造・保守までの

様々な業務サービスの総称だ。デジタル・モックアップやMES

(製造実行システム)、PSI(Production Sales Inventory)と

いった同社がこれまで提供してきた製造業向けサービスや社

内で実践してきたソリューションを業務サービスとして提供

する。これらの業務サービスは APIによって簡単につなぐこ

図2:第一弾として提供予定のCOLMINAサービス

第一弾として提供予定のCOLMINAサービス

3D類似形状検索

ロボットプログラム自動生成

GLOVIA、PSI連携 トリアージ

層数予測(プリント基板向け)

ロボット作業計画自動生成

製造状況可視化

(VisuaLine)段替え最適化

CADコンバータ

設備稼働可視化

SMT段取り支援

仮想大部屋工程進捗可視化

オーダ納期リスクモニタ

企業間生産連携

ダッシュボード(IntelligentDashboard)

故障予測リスク分析と

対策 ノウハウ伝承

データ活用予測モデル

構築(製造品質予測)

被災状況把握現場改善の自動反映

画像認識AI作業員バイタル

設計・製造 運用保守

設計情報管理 可視化・分析 予測 リスク・安全管理 ノウハウ支援生産準備連携 生産・製造管理

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めて見ることができるようになります」と北島は語る(図3)。

  具 体 的 に は 、製 造 工 程 の 稼 働 状 況 を 可 視 化 す る I o T ソ

リューション「FUJITSU Manufacturing Industry Solution

VisuaLine(ビジュアライン)」(以下、「VisuaLine」)を複数工

場 の 製 造 工 程 を ま た が っ て 可 視 化 で き る よ う 強 化 し て

COLMINAサービスとして提供する。VisuaLineは縦軸に時

間を、横軸に工程をとり、製造実績データを時系列で波形の

折れ線グラフで表示するソリューション。線形を確認するこ

とで、製造工程の無駄を誰でも発見できるようになる。

 COLMINAで実現しようとする異なる機器や設備などを管

理し、工場全体を可視化する取り組みの成果は、中国の上海

儀電(集団)有限公司(INESA)のグループ会社INESAディスプ

レイマテリアルズの実践例に見て取れる。INESAディスプレ

イマテリアルズでは、液晶ディスプレイのカラーフィルター

製造工場のスマート化に取り組んでいる。同社と富士通、富

士通中国信息系統有限公司 FCHの 3社の共同プロジェクトと

して進めている。技術の先進性と業界への模範的な取り組み

として、中国工業情報化部の評議で 2016年の「スマート製造

モデルプロジェクト」の 1つに選定されたことからも、その先

進性が理解できる。

 INESAディスプレイマテリアルズはこれまでにも製造ライ

ンの自動化や、製造管理システムによる総合的な管理の導入

など、工場のスマート化に取り組んできた。次の課題は、そ

こで生み出される設備、環境、製造プロセスに関する 1 時間

当たり数十万ものデータをいかに効率的に収集し、問題解決

や改善活動につなげるかだった。

 そのために INESAディスプレイマテリアルズは、工場全体

の生産効率性が一目でわかるインテリジェントダッシュボー

ドを中心とした工場を可視化するシステムを導入した。この

システムは大きく 3つの部分から成る。(1)工場内の様々な

データを自動で収集する IoTデータ活用基盤、(2)収集した

データを一元的に蓄積し、リアルタイムで分析するビッグ

データ分析プラットフォーム、そして (3)工場全体の今を可

視化するインテリジェントダッシュボードである。ここで

培った技術が、COLMINAエッジ、COLMINAプラットフォー

ム、COLMINAサービスに活きている。

 「INESAディスプレイマテリアルズではシステム導入によ

る成果がすでに出ています。管理者は広い工場内を巡回する

ことなく、中央監視室で工場全体の製造ラインの稼働状況を

管理できます。これまで 10 分以上かかっていた改善処理の

時 間 も 大 幅 に 短 縮 さ れ ま し た 」と 北 島 は 語 る 。富 士 通 は

INESAディスプレイマテリアルズで実践した見える化のサー

ビスを発展させ、COLMINAサービスとして提供する方針だ。

企業も個人も巻き込んでオープンにつながる場を提供

 COLMINAによって、企業や業界の枠を超えてつながるこ

とが簡単にできるようになる。そうした意味で COLMINAは

一つの現場の技術者を支援するソリューション ではなく、

オープンイノベーションを実現する共創のためのプラット

フォームとして位置付けられる。

図3:COLMINAによるサプライチェーン全体をとらえた高次元の見える化

COLMINAによるサプライチェーン全体をとらえた高次元の見える化

COLMINA

COLMINA

生産現場の見える化

サプライヤ工場A

COLMINA

生産現場の見える化

自社工場

エッジ・プラットフォーム

生産現場の見える化

サプライヤ工場B

複数工場の見える化サプライヤ工場を含めた各地の工場状況を束ねることにより、サプライチェーン全体を捉えた高次元の見える化が可能になる

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※このコンテンツは2017年8月にITpro Activeに掲載したものです。

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Copyright 2017 FUJITSU LIMITED

デ ア を 形 に で き る D I Y 工 房 と し て 開 設 し た「 T e c h S h o p

Tokyo」とも連携する。

 COLMINAは、「日本の製造業はつながることでもっと強く

なれる」という思いから生まれたものだ。だからこそ他社の

機器やアプリケーションもつながる仕様にこだわり、企業や

人がつながる場も提供している。

 COLMINAが日本の製造業をどう変えていくか。これから

に注目したい。

 COLMINAは、企業間連携に向けた仕組みも用意する。それ

が「COLMINAイノベーションプレイス」だ。企業、個人を問わ

ずに会員を募り、「新しい製品を作りたくても、人材リソース

が集められない」といった状況に対応できる仮想プロジェク

トチームを発足できるようにする(図4)。

 「専用のサイトを今年度の下期以降に立ち上げて、会員を

募集します。短期的には当社のビジネスにはなりませんが、

長期的に見て会員が増えれば、何らかのビジネスが生まれる

と期待しています」と北島は狙いを語る。2016 年 4 月にアイ

図4:COLMINAイノベーションプレイスのイメージ

企画を実現したい企業(大企業の企画部門など)

COLMINAイノベーションプレイスのイメージ

イノベーション企画

プロジェクトチーム

大企業 中堅企業 中小企業 ベンチャ 個人

COLMINAパートナー

COLMINAものづくり

デジタルプレイス