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【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IoT

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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ました。

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します。同時期、ジェームズワットによって蒸気機関が改良され、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ります。この「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ます。この時代の労働者は担当の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ましたが、工程を跨ぐ情報伝達は人間の役割でした。

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使われはじめます。また、標準化や規格化と共に、統計的手法による科学的な管理手法も普及し、生産性や品質の向上に貢献しました。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と産業の重心が移行する時代でもあります。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ます。

この時代の労働者は個人的な経験や判断に頼るのではなく、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りましたが、第1次産業革命の時代と同様に工程を跨ぐ情報伝達や管理は人間が行っていました。

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りました。当初は、事務作業の機械化が主な用途でしたが、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ます。この「自動化」の時代を第3次産業革命と呼んでいます。その後、コンピュータ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きました。

このような生産の仕組みを維持するには、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りません。ERP(Enterprise Resource Planning)システムは、そのための仕組みとして普及してゆきます。これにより、生産機械の自動化だけではなく、工程やこれを含む企業全体の情報伝達や管理も自動化される時代へと移ってゆきます。

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その後、自動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、ドイツで始まりました。これが、第4次産業革命、すなわちインダリストリー4.0です。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す。

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もデータ連係し、全体最適を実現しなくてはなりません。そのためには、生産に留まらず、ビジネスの全工程から広範にデータを収集し、これらを機械学習で分析して最適解を見つけ出し、これを使って自動化や自律化を実現し、ビジネスの全ての工程を「最適化」しなければなりません。これが、先に説明したCPS(サイバー・フィジカル・システム)すなわち広義のIoTです。

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でしょう。

以上の整理から、我が国の現状を見れば、第2次産業革命から第3次産業革命の途上、すわわち「第2.5次産業革命」の段階にあると言えるかも知れません。

我が国の製造業は徹底した工場現場における効率化と自動化を実現し、その水準に於いては、極めて高度なレベルにあり、そのための情報システムも整備されています。しかし、工場の現場を含む全社の情報が、統合化され、情報システムとして全体最適が実現されているわけではなく、各部門の情報システムが個別最適化され、連係しているに留まっています。情報システムの全体最適を実現する手段として、ERPシステムが使われるわけですが、その適用範囲が、財務会計や管理会計に留まっていることも多く、本来の役割を果たしていません。

もちろん、世界に伍して先駆的な取り組みをしている我が国の企業もありますが、全体的に見れば、世界が「あるべき姿」として突き進む「インダストリー4.0」とのギャップとは、まだ大きな開きがあるようです。

この事例からも分かるように、IoTは単にモノとインターネットをつなぐ取り組みではなく、ビジネスや社会の仕組みの全体最適を実現する取り組みと考えるべきでしょう。

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