日本の製造業の課題に、AIとデータで挑む
日本の製造業は長らく、世界市場で高い競争力を維持してきた。勢いのある海外企業に守勢を強いられる分野もあるが、それでも巻き返しのチャンスは十分にある。鍵を握るのがAIとデータだ。ただし、その実現には乗り越えるべき課題がある。

博士(情報科学)
NTTデータ コンサルティング事業本部 Managing Director エンジニアリングチェーンユニット長
工藤 正博
「現場が個別最適に陥っている」。製造業の課題として、そうした声をよく聞く。だが、NTTデータ コンサルティング事業本部 エンジニアリングチェーンユニット長の工藤正博の見立ては異なる。
「日本のものづくりは、もともと前後の工程のつながりを意識しながら自工程を最適化する、全体最適志向です」
では、なぜ個別最適に見えるのか。工藤は、市場の変化に対応するための少品種変量生産が進む中で、現場が対応に追われ、すり合わせに代表される、人を中心とした全体最適の活動に十分な時間を割けなくなった点を挙げる。結果として、個別最適に陥らざるを得なくなっているという。
工藤によれば、この状況を変えるのがAIだ。全体最適の妨げになっていた個別設備のアラート対応や、量産立ち上げ、スループットや歩留まりの向上に必要なパラメーターチューニングの多くを、AIが担えるようになってきたという。
「現場は設備対応や膨大なデータ処理に振り回されることなく、本来持っている全体最適のマインドを取り戻し、優れた設計やより高度な生産技術といったコア業務に集中できるようになります。AIによって、人が持つ本来の力を、より付加価値の高い領域に生かせるようになるのです」

フォーティエンスコンサルティング マネージングディレクター
髙山 直子
今、多くの工場がスマートファクトリー化を進めている。ただ、AIの本格的な活用はこれからという企業も多い。その取り組みを数多く支援してきたフォーティエンスコンサルティング マネージングディレクターの髙山直子は、次のように説明する。
「現場重視の文化は日本の製造業の強みですが、ときにそれが変革を遅らせることもあります。コンサルタントとして支援する際には、現場を理解した上で、『どこまでできるか』というラインを見極めることを心がけています」
スマートファクトリーやAI活用の前提となるのが、データの整備である。髙山はこう続ける。
「従来は、業務調査から課題の発見、解決策の実行という流れで変革に取り組むのが主流でした。最近は、『AIに何を判断・予測・最適化させたいのか』という業務価値を定義した上で、必要なデータアーキテクチャーやデータモデルを検討するケースが増えています。工場で生成される多種多様なデータを統合し、AIが横断的に活用できるデータ基盤を構築する。その上で、データが継続的かつ高品質に生成・蓄積されるよう、業務プロセスやシステムを見直していくアプローチに変わったのです」
髙山はこれまで、原価をはじめさまざまな製造KPI(重要業績評価指標)を可視化する多くのプロジェクトに参画してきた。そこで重要になるのは、単にデータを集めることではなく、その意味や関係性をデータモデルとして定義することである。データの定義がわずかに異なるだけで、A工場とB工場の原価を正しく比較できない。データモデルの不整合は分析結果やAIの判断をゆがめ、誤った意思決定を招くリスクにつながる。
匠の技を生かす「分散協調型」のグローバルモデル
「工場は情報の宝庫ですが、活用されていないものも多い。商品企画から開発設計、試作、製造へとつながるエンジニアリングチェーンに、こうした情報をうまく取り込めば、品質向上やリードタイム短縮といった大きな効果が期待できます」と髙山。設計情報や部品表(BOM)といった製品ライフサイクル管理(PLM)データと工場に蓄積された膨大な実績データに意味のあるつながりを持たせるためAIが加わろうとしている。その実現にはデータの整備は欠かせない。
ポイントは、縦割りのシステムに分散して蓄えられたデータの統合だ。そのためには、髙山の指摘するデータの定義とともに、データ同士をひも付ける作業が欠かせない。だが、これは容易な作業ではない。
設計を源流に、調達、製造、品質管理、アフターサービスへと連なるデータは、担当する業務が異なるため、ひも付けや、ひも付いた状態の維持が難しいとされてきた。理由はシステムの違いだけではない。それぞれのデータが持つ意味を読み解いた上で、工程を越えて必要な形に結合・変換し、日々生まれる新しいデータや変化にも対応しなければならないからだ。こうした複雑な作業は、プロセスを横断するエンジニアリング力、ひいては組織力そのものを必要とすると考えられてきた。
工藤は、このサイロの壁こそAIが打ち破れると話す。
「これまで組織力に頼ってきた複雑な対応をAIが肩代わりできるようになっています。データ整備へのAI適用が進めば、設計変更に対する生産の即応力や、不具合に対して設計部門と製造部門の連携した問題解決が、即時に可能になります」
効果は、目の前の問題解決にとどまらない。
「整ったデータ基盤をもとに、プロセスを横串で貫く問題解決だけでなく、より優れた設計・開発力や、競争力のある生産といった付加価値の領域にも踏み出せるようなるでしょう」

NTT DATA Vice President, Head of Production & Supply Chain DACH
Jochen Gemeinhardt
AIとデータの活用に本格的に乗り出す製造業が増えている。国内外に多くの生産拠点を持つ製造業がデータモデルを検討する際のポイントについて、DACH(ドイツ語圏)地域 生産・サプライチェーン領域責任者を務めるJochen Gemeinhardtはこう話す。
「データ基盤と意思決定アーキテクチャーを標準化しつつ、現場の匠の知見を、再利用できる運用知--オペレーショナルインテリジェンスとして保持することが重要です。工場の“魂”までを標準化するのではなく、プラットフォームをグローバル化するという考え方です。日本の現場力や職人知といった強みを生かすには、『フェデレーテッド(分散協調型)』のグローバルな現場インテリジェンスモデルが有効です」
企業や製品の特性に合わせて、世界で共通させるデータモデルと、各工場に自由度を残す部分とを切り分ける必要がある。その上で、匠の技を他拠点へと広げていく。
「どのような匠の技がどこにあるかを特定した上で、それを横展開すれば、全体を底上げできます。その際、どの技能やノウハウを展開するかという見極めが重要になります」と髙山は言う。
暗黙知を強みに自社独自のAIを進化させる
製造現場では、熟練者が培ってきた技能の継承も重要な課題だ。AIはその解決策になりうる。
工藤によれば、設計・生産の過程で起きる問題のおよそ8割は、熟練者であれば原因や対処を一瞬で判断できるものだという。残る2割についても、技術者は仮説をもとに多様なデータで検証し、短時間で解を導いてきた。こうして未知だった2割は既知の知恵として蓄積されていく。新たな問題は絶えず生まれるが、このサイクルが回り続けること自体が、現場の強みなのだ。
「繰り返し現れる8割の判断は、AIが担えるようになりつつあります。その結果、技術者は残る2割の難問に集中でき、難問も、AIと協働してデータを扱えば、仮説と検証のスピードそのものが上がります」
こうした変化は、単なる省人化とは異なる。行き過ぎた自動化への反省から、世界中では「人間中心のものづくり」の価値が見直されている。そのプロセスを体感した技術者からは、設計や生産という仕事の本来の面白さを再確認できたという声も上がるという。
「人間中心のものづくりの核心は、人が価値創造や問題解決のプロセスそのものをプロデュースし、AIとの協働で独自の価値を生み出すことにあります。経営者がAIに求めるべきは、人から『作業』を奪うことではありません。人が持つプロデュースの力、そして協働から価値を引き出すことです」と工藤は語る。
定型的な判断はAIに任せられる時代になっても、現場に根づく暗黙知は、置き換える対象ではなく、生かすべき資産だ。ただ、日本の製造業がさらに存在感を高めるには、その先を見据える必要がある。

NTT DATA Global Offering Lead
Pedro Béjar Castán
「日本の製造現場には、現場改善のノウハウ、職人技、品質管理、細かな業務フロー、直観的な判断など、膨大な暗黙知が蓄積されています。そのきわめて価値の高い資産を、単純にAIで置き換えてしまうのはもったいない。むしろ暗黙知により、自社独自のAIを進化させ、組織における人の役割を高度化することも考えるべきです。これからの競争優位の源泉は、現実世界の文脈を理解し、より洗練されたプロセスで新たな価値創出の機会を切り開くAIへと移っていくからです」と、Global Offering LeadのPedro Béjar Castánは語る。
製造現場へのAI適用は、緒に就いたばかりだ。このフロンティアにいち早く足を踏み入れ、試行錯誤を重ねる企業は、やがてAIを高度に使いこなすようになるだろう。その競争は、すでに始まっている。
NTTデータグループは、製造現場の変革をグローバルで支援している。数多くのスマートファクトリーやデジタルツインの構築プロジェクトに参画し、AIやデータの活用と価値創出を後押ししてきた。ものづくりの現場に深く入り込むフォーティエンスコンサルティングの経験、NTTデータが持つテクノロジーの優位性、そしてグループとしての知見に基づく課題解決力--。これらの強みを掛け合わせ、NTTデータグループは、意欲的な企業とともに、日本発の先進的な製造業モデルづくりに伴走している。


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