【図解】コレ一枚でわかるインダストリー4.0（第4次産業革命）と歴史的背景

産業革命以前、生産者は、地域の需要を満たすために、手作業で、あるいは水車や馬力などの自然力を使ってものづくりを行っていた。

1764年、イギリスでジェニー紡績機が発明され紡績の生産性が飛躍的向上する。同時期、ジェームズワットによって蒸気機関に改良が加えられ、高効率な動力源としての普及が始まり、広範なものづくりに使われるようになる。このイギリスに端を発する「機械化」すなわち手作業から機械を使った大量生産の時代を第１次産業革命と呼んでいる。

この時代の労働者は担当する機械を自らの経験と判断で操作し工程を管理する役割を担っていた。また工程を跨ぐ情報伝達は人間が行う必要があった。

その後、20世紀前半より、電力が普及し大量生産を支える動力源として広く使われるようになる。また、標準化や規格化と共に、統計的手法を用いた科学的な管理手法も定着し、生産性や品質の向上に貢献するようになった。T型フォードに代表される効率化を追求した量産システムの登場や化学産業の台頭など、軽工業から重工業へ大量生産への取り組みが広がりはじめた時代でもある。この電力と科学的管理手法を駆使して「効率化」をすすめた時代を第２次産業革命と呼んでいる。

この時代の労働者は個人的な経験や判断だけにたよるのではなく、科学的な管理手法によって効率的な機械の操作や工程管理を行うようになったが、第一次産業革命の時代と同様に工程を跨ぐ情報伝達は人間が行っていた。

1950年代から1960年代にかけて、商用コンピュータが利用されるようになった。当初は、事務作業を機械化することが主な用途だった。1970年代に入り、もの作りの現場にもコンピュータが使われるようになり、工作機械の進化や産業用ロボットの普及と相まって生産の自動化がすすめられてゆく。この「自動化」の時代を第３次産業革命と呼んでいる。その後、コンピューターの利用技術の発展と共に他品種少量生産に対応したFMS（Flexible Manufacturing System）へと適用が拡がっていった。

また、このような生産の仕組みを維持するためには、生産に関わるヒト・モノ・カネといった経営資源を一元的に管理し、計画的に配分しなければならない。ERP（Enterprise Resource Planning）システムは、そんな需要を満たすための仕組みとして普及してゆく。これにより、個々の生産機械の自動化だけではなく、工程全体の情報伝達も自動化される時代になっていった。

その後、自動化や自律化技術の進展を背景に、顧客ごとに異なる個別仕様の注文を量産品と同様のコストと短納期で提供できるもの作りを実現し、競争力を高めようという取り組みが、ドイツで始まった。これが、第４次産業革命、すなわちインダリストリー4.0だ。デジタル技術を活かし、低コスト、短納期で、個人化や個別化に対応し、もの作りの「最適化」を進めようという取り組みである。

そのためには、生産工程だけではなく、設計や調達、受注などの前工程、物流や保守などの後工程をデータ連係し、全体の最適化を維持する必要がある。このような仕組みを維持するためには、情報伝達をデジタル化するだけではなく、全体の工程から得られるデータを機械学習で分析することや、自動化・自律化といったデジタル･テクノロジーを駆使して、全ての工程を「最適化」する仕組みが必要となる。

このように見てゆくと、第1次産業革命から第3次産業革命は、製造業を中心とした変革の取り組みだったことに対し、第４次産業革命は、この範囲を超えて非製造業も含めた取り組みでもある点が、大きな違いと言えるだろう。

参考 >【図解】コレ一枚でわかる「ビジネスのデジタル化」

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