日本の製造業は、グローバル化に伴う競争の激化に加えて、少子高齢化による生産年齢人口の減少など、さまざまな環境変化への対応が求められています。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DXです。
本記事では、日本の製造業の現状やDXの必要性や進め方などについて、最新の成功事例を交えながら詳しく解説します。
製造業で、これからDXを進めていくという企業は、紹介する事例やDXを進める方法について、ぜひ参考にしてください。
製造業におけるDX（デジタルトランスフォーメーション）とは
製造業におけるDXとは、デジタル技術を活用して製造プロセス全体を革新し、生産性や効率性を向上させる取り組みを指します。具体的には、IoTやAI（人工知能）、ビッグデータ解析、クラウドサービスなどの技術を導入し、リアルタイムでのデータ収集・分析を行うことで、製造工程の最適化や不良品の削減が可能になります。
従来の製造業が抱えていた課題の例として、無駄なコストや時間の浪費、人手不足といった課題の解消が期待されます。DXは単なる技術導入に留まらず、企業文化や業務プロセスそのものの変革を伴うものであり、これにより新たなビジネスモデルの構築や市場の変化に柔軟に対応することができます。
製造業における現状と課題
昨今、ITの発展や消費者の行動・ニーズの変化、人口の減少および少子高齢化など、さまざまな問題が製造業にも影響を及ぼしています。各製造業者が直面している課題を解決するためには、まずこれらの現状を把握することが大事です。その上で、どのように解決していくのか、具体的な手法を検討しましょう。
以下では、製造業が置かれている現状について解説していきます。
少子高齢化による人材不足
日本全体で少子高齢化が進んでいます。政府などが推し進めている対策が効果をあげないかぎり、働き世代の人口は減少し続けていくでしょう。製造業においても少子高齢化に伴う生産年齢人口の減少が問題視されており、すでに人手不足で悩んでいる現場も多く存在しています。現在人手に困っていないという企業でも、今後同じ運用形態をとり続けたのでは、いつか人手不足に陥る可能性は高いでしょう。それほどまでに、人口減少は喫緊の課題なのです。
これからは、より人材の奪い合いが激化していくと見られており、その奪い合いは製造業界に限らず、日本の市場全体で争うことになります。そのため各企業は、より従業員が働きたいと思うような環境を構築しなければ、衰退してしまうでしょう。たとえ現状で売り上げが好調であったとしても、一定以上の人材を前提としている場合には、人材確保のための取り組みも欠かせません。
製造業に古くからある「きつい」「汚い」「危険」という「3K」のイメージのままでは人材の確保は難しく、若い世代に応募してもらうことは叶いません。このような先入観をなくし、同時によい点を上手くアピールできるようにしておかなくてはならないでしょう。
技術継承の停滞
日本の製造業が抱える他の課題としては、技術の継承が難しいということが挙げられます。下の世代に技術を継承することがスムーズに行われておらず、停滞してしまっている現場も少なくありません。そうすると技術者の高齢化が進み、いつかその技術やノウハウは失われてしまうでしょう。現状、技術者が現役で活動できているとしても、いつか引退するときに備えて継承しておく、あるいはいつでも継承できる状況を作り出しておかなくてはなりません。引退してから引継ぎをしたのでは、業務自体が継続できず、ストップしてしまうおそれもあります。
なお、継承が停滞している原因としては、単純に継承する相手となる若手人材がいないことや、ITの活用不足などが挙げられます。
人材の問題である場合には環境を改善して優秀な人材を呼び込めるように体制を整えなければなりませんし、継承にかかる技術的なことが問題なのであれば、ITツールを使うなどして対応できないか検討すべきでしょう。ノウハウを引き継がせるのに直接的に役立つものがなくても、それをサポートする形で利用できるものも少なくありません。
従来のように技術者個人の感覚や勘に頼るのではなく、熟練者の判断力・スキルなどをデータ化し、属人化を防ぐということも大事です。これが実現できれば、技術者の練度が低くても素早く同等レベルの生産ができるようになりますし、人の流動があっても問題なく対応していけます。
IT活用不足
前項でも少し触れましたが、ITはあらゆる業界に活用でき、非常に大きな役割を担います。そして現代においては自社で開発しなくても、自社業務に有用なツールが使えるようになっています。それも、従来ほど大きなコストをかける必要もなくなっており、低コストで大きな効果が期待できるでしょう。
しかしながら多くの製造業者でITの活用ができておらず、他の先進国と比べてもその導入状況は芳しくありません。
これには従来のやり方への固執、IT導入にかかるコストへの懸念などが関係しています。
そもそもITを活用という発想自体ができていないという例も多く、日本の製造業界全体で今後取り組むべき大きな課題といえるでしょう。
製造業におけるDXの必要性とは
現状、製造業には以上のような課題があります。そこで近年注目を集めているのがDXです。
例えば、人の感覚に頼って行っている作業も、製造業にはいまだ多く残っていますが、DXの考え方を取り入れて改革していくことで、より生産性を向上させられると期待されています。製造プロセスの属人化を防ぎ、代わりにデータ化、業務の自動化を目指すからです。
最適な形でDXを進めることができれば大幅に業務効率は向上し、従来に比べて少ない人員で同等以上の成果を出せるようになるでしょう。それにより人手不足の問題に対処しやすくなりますし、人の負担が減ることで、より働きやすい職場になります。そうすることで優秀な人材も確保しやすくなるでしょう。多くのプロセスが属人的でなくなり、技術継承に関しても問題となる例が少なくなります。
また、他社との競争という観点でもDX推進は必要です。現在は市場の変化が激しく、世界のマーケットで競争力を維持するためには、新たな製品・サービスの生産にスピーディに対応していかなくてはなりません。
また消費者のニーズも絶えず変化していくため、これに追随していけるよう体制を整えておかなくては、安定的な企業活動の実現は難しいでしょう。このように、DXはもはや目新しいものではなく、製造業者がこれからも活動を続けていくために、欠かすことのできない前提となっているのです。
製造業におけるDXで実現できること
製造業におけるDXで実現できることは下記が挙げられます。
- 生産性や業務効率性の向上
- 人材不足解消
- コストの削減
- ダイナミック・ケイパビリティ企業への変革
業務における生産効率性を上げる以外にも、無駄なコストを削減しながら新しいビジネスモデルの拡張にもつなげられる可能性が高まります。
生産性や業務効率性の向上
製造業におけるDXは、生産性や業務効率性の向上を大きく促進します。具体的には、IoTデバイスやセンサーを活用してリアルタイムで製造ラインの状態をモニタリングし、データに基づいて迅速に対応することが可能になります。その結果として、機器の稼働率を最大化し、ボトルネックの早期発見と解消が可能です。
AIによる予測分析を導入することで、需要予測や在庫管理の精度が向上します。そして、必要な資材や部品の調達が適切なタイミングで行われるため、生産の無駄を削減できます。さらに、業務プロセスの自動化やロボットの導入により、人手に依存していた作業が効率化され、作業ミスの減少や生産スピードの向上が実現可能です。
人材不足解消
製造業における人材不足は深刻な課題ですが、DXの導入によってこの問題も解消が可能です。例えば、自動化技術を活用することで、熟練工や専門技術者に依存していた業務を代替・補完できるようになります。自動化により、労働力不足の影響を最小限に抑えながらも、必要な生産の維持が可能です。
遠隔操作やリモートワークの導入によって、地理的制約に縛られない働き方が可能となり、幅広い人材を採用できる環境を整えることもできます。
DXは単純作業の自動化により、優秀な人材をより付加価値の高い業務へシフトさせることが可能となります。労働力不足を解消するとともに、従業員の負担軽減やキャリア成長の手助けとなるでしょう。
コスト（人件費・生産コストなど）の削減
DXの導入は、製造業におけるさまざまなコスト削減にも貢献します。自動化技術の導入により、従来の手作業を機械化することで人件費を大幅に削減可能です。また、デジタルツールを活用した業務プロセスの最適化や、リアルタイムのデータ分析を通じて、不要な在庫や材料の浪費を減らし、生産コストの削減にもつながります。
クラウドサービスやAIを活用することで、設備の稼働状況やメンテナンスの必要性を正確に把握し予防保全を実施することで、突発的な機械故障による生産停止を防ぎ、修理費用やダウンタイムのコスト削減が可能です。これらのコスト削減施策は、企業の利益率を向上させるだけでなく、品質のよい製品を低価格で提供できることにもつながります。
ダイナミック・ケイパビリティ企業への変革
製造業がDXを導入することで、ダイナミック・ケイパビリティ企業への変革が促進されます。ダイナミック・ケイパビリティとは、企業が環境の変化に適応し、新たな機会を捉えて競争優位を維持する能力のことです。
具体的には、データを元に企業戦略を立てることが可能で、市場の動向や顧客ニーズの変化に迅速に対応できます。また、製造プロセスの柔軟性を高め、新製品や新技術の導入がスムーズに行えるようになります。
さらに、サプライチェーン全体のデジタル化を進めることで、協力企業との連携強化やリスク管理が向上し、外部環境の変動にも柔軟に対応できる体制の構築が可能です。
製造業におけるDXの課題｜DXが進まない理由とは
製造業でもDXを進めることが非常に重要であることを説明しました。しかしそれは簡単なことではありません。積極的に取り組もうと考えていても、なかなか上手くいかないと困っている担当者も多いことでしょう。よくある課題としては以下のようなものが挙げられます。
データ活用が進まない
DXにおいてはあらゆる情報をデジタル化して収集、分析等に活用していくことが基礎となります。そのためまずはデータが集められる環境を構築しなければなりません。
しかしながら国内の製造業では、多くの企業が適切にデータ収集をできていません。
経済産業省の「ものづくり白書（経済基盤白書）2020年版」では、生産プロセスに関する設備稼働状況のデータ収集ができているのは半数程度であると発表されています。
つまり半分ほどはDXを実現するスタート地点にも立てていない状況なのです。環境構築にはコストがかかるためすぐに進められることではないでしょうが、具体的な検討に入る前段階からすでに、システムの導入等に対し消極的であるケースも少なくありません。
このように、さまざまな事情によってデータ活用が進んでいない中、製造業がこれからDXを進めていくためには、まずその必要性を理解し、データを集められるようにすること、そしてそのデータをどのように活用すべきか考える姿勢を持たなくてはならないでしょう。
DXに必要な人材の不足
ここでいう人材とは、上述した生産作業にあたる一般従業員のことではなく、DXを進めていくために必要となる専門の人材のことです。
企業全体の方針として積極的に取り組もうと考えている場合でも、専門知識を持っている人が内部にいなければその進め方が分からずいつまでも成果が得られません。
そこで、当該企業に係る専門性のみならず、最新のIT動向にも精通した人材の確保が重要になってきます。ただしDX専用の人材を確保することは中小企業などでは特に難しいでしょう。こういった企業の場合にはDXを支援するサービスを活用するのがおすすめです。当然コストはかかってしまいますが、効率的に進められますし、内部の人員は本来の業務に集中できます。
ツール選定が難しい
自社で全てのシステムを構築するのはあまりおすすめできません。現代においては有用なクラウドサービスも多数展開されていますし、これを利用することでメンテナンスやアップグレードにかかる運用作業もベンダーに任せられます。導入した企業はランニングコストの支出だけですぐにその機能を活用できます。データの収集から分析、その結果から現場での最適な意思決定や行動につなげられるでしょう。
しかしながら問題はそのツール選びにあります。前項の話とも関連しますが、専門知識を持った人材がいなければツールの選定も難しくなってしまいます。自社の課題を解決するために必要な機能とは何か、その機能を備えたツールはどれか、内部の人間でそのツールを適切に扱うことができるのか、といった判断ができなければなりません。
ツールの選定を誤るとかえって業務効率を下げてしまいますし、自社に合ったものが見つかるまで無駄なコストが生じてしまいます。導入期間に、本来の業務がストップしてしまう恐れもありますし、取引先や消費者に迷惑をかけてしまうリスクも抱えてしまいます。そのためツール選びには慎重に取り組まなくてはなりません。
製造業のDXを進めるための方法
製造業のDXを進めるためには次の方法が挙げられます。
- 目的・ゴールを明確化して社内全体で共有する
- データを収集して分析する
- 業務効率化を行う
明確化したDX導入の目的やゴールを共有したあと、収集したデータを分析することで業務効率化につなげます。
1.目的・ゴールを明確化して社内全体で共有する
製造業のDXを進めるためには、目的やゴールを明確化し、社内全体で共有することが大切です。現状の課題を明確にして具体的な解決方法を検討することで、企業全体でのDX戦略を決定しやすくなります。
DX推進においてはそれぞれの部署や担当者ごとに取り組むと効率が悪いため、経営者を中心に企業全体で取り組むことが重要です。そのためには、経営陣とそれぞれの部門との綿密なコミュニケーションが求められます。
2.データを収集して分析する
製造業のDX化はデータを収集して分析することから始まります。データ収集により、現状の業務における課題点を把握でき、目標とのギャップが明確になります。データを基準にして目標とのギャップを明確にすることで、具体的に今後の活動内容を決定しやすくなるのです。
また、収集したデータを分析することで将来の予測やビジネスモデルの創出が図れます。これまでは経験などに頼って判断していたことがたくさんあるでしょう。それらは、データを活用した分析により、経験が豊富ではない社員でも判断ができるようになります。
3.業務効率化を行う
データを収集したら、それを活用して業務を見直しましょう。効率的ではない部分や修正するべき部分は改善を行います。DX導入により明確になった改善点は、業務全体に影響がないような事柄から始めることが重要です。
いきなり全体的な業務に影響する事柄を改善すると、社内が混乱する可能性があるためです。その後は効果検証を行い、成果を把握した上で次の部署や要件に取り組めばDXのスムーズな推進を実現できるでしょう。
製造業がDXに成功するためのポイント
製造業がDXに成功するためには次のポイントが重要です。
- 製造現場の「見える化」を徹底する
- DXやITに精通した人材を採用する
製造業においてDX導入を成功させるためには、現状を可視化することやDXに精通した人材の採用が必要です。具体的に見ていきましょう。
製造現場の「見える化」を徹底する
製造においてのDXを進めるには、現場での課題の把握が重要です。課題に対する解決方法を明確にすることで、DXの戦略がはっきりとするからです。導入をしたら、現場の状況について経営陣と現場担当者が継続的にコミュニケーションを取っていけば、リアルタイムに課題が把握できます。
リアルタイムに課題を把握することで、早めの対策を取ることができるでしょう。
DXやITに精通した人材を採用する
DXを進めるにあたり、DXやITに精通した人材が必要です。対応できる人材が社内に在籍していない場合は、DX導入を統括できる専門家を採用することが求められます。DXに精通した人材とは、データ技術を理解しデータ分析まで精通している人材です。
DX導入には、エンジニアやアーキテクト、ビジネスデザイナー、ビジネスプロデューサー、データサイエンティストなどさまざまなスキルを持つ人材が求められます。
小規模な範囲から着手する（スモールスタート）
製造業のDXを進める際には、最初から大規模な変革を目指すのではなく、小規模な範囲から着手する、いわゆるスモールスタートが有効です。これは、企業全体の大幅な変更リスクを抑えつつ、実際の効果や問題点を早期に確認できるため、より成功率の高いDX推進が可能になるからです。
現場での小さなプロジェクトを選定し、そのプロセスの一部をデジタル化します。例えば、特定のラインでの生産管理システムを導入し、作業の効率化やデータ収集の実施が考えられます。
まずは限られた範囲での実証実験を行い、その結果を分析することで、何が効果的で何が問題なのかを明確に把握できるでしょう。また、成功事例をつくることで、社内の他部門や従業員にDXのメリットを具体的に示すことができます。
自社に合った業務効率化ツールを導入する
製造業のDXを進めるためには、自社のニーズに合った業務効率化ツールの導入が重要です。しかし、ツールの選定には自社の業務プロセスや課題、将来的な目標を明確に理解しておくことが不可欠です。
まず、自社の業務プロセスを詳細に分析し、現状のボトルネックや非効率な部分を特定します。次に、自社の規模や特性に応じたツールを選定します。例えば、中小企業にはクラウドベースの手軽なツールが適していることが多く、大企業ではERP（Enterprise Resource Planning）システムなどが効果的です。
ツールの使いやすさや既存システムとの連携も考慮し、適切なサポート体制があるものを選ぶことで、スムーズなDX推進が可能となるでしょう。
【経済産業省DXセレクション2024】企業の取り組み事例4選
経済産業省DXセレクション2024では、選ばれた企業が先進的なデジタルトランスフォーメーション事例を紹介し、業界全体のDX推進に貢献しています。その内4社を抜粋して紹介します。
- 山口産業株式会社
- 株式会社髙梨製作所
- 鶴見製紙株式会社
- 三共電機株式会社
山口産業株式会社
不安定な世界情勢やパンデミックに対応するためにDXに取り組み、顧客や社会のニーズに応える新たなビジネスモデルを確立しています。持続可能な社会を実現するため、DX人材教育、情報分析、業務効率化、セキュリティ改革を戦略として推進しています。
過去5年間で約40種類のシステムやツールが導入され、全社の業務工程が円滑化され、生産性が大幅に向上しました。また、DX計画の策定により、各セクションの目的や課題が整理され、業務改善が進みました。
取引のオンライン化やクラウドによる協力会社との共有が実現し、社外ステークホルダーへの貢献も強化されました。さらに、ITリテラシーの向上により、『メタバースプロジェクト』などDXを加速するプロジェクトへの参加希望者が増加しています。
株式会社髙梨製作所
人口減少の深刻化に向き合い、今まで通りの業務体制では存続することが難しくなると考え、DXに取り組みました。「人とデジタルの融合」を起こし、山形県のDX推進に寄与することをビジョンに掲げています。
DXの推進により、工場は夜間無人での稼働が可能となり、生産情報のトレースが実現しました。これにより、データに基づいた効率的な生産が可能になり、有給休暇の取得が促進され実現したのが「働き方改革」の進展です。また、当初はトップダウンでのDX推進が中心でしたが、全社員の意識改革に成功し、ボトムアップでの提案が増加しました。これらの変化により、組織全体でDXがより一層浸透し、効率と生産性が向上しています。
鶴見製紙株式会社
情報システムのリソースは一部の部門ではなく全社に展開することが必要だと感じ、DXの取り組みを決意しました。トイレットペーパーの原材料となる古紙原料の安定確保や機密書類溶解サービスの安定的な数量伸長を目指します。
DX推進により、紙の点検表や伝票の大部分が電子化されて実現したのが、集計効率とサービス提供スピードの向上です。また、原材料トラックの受入れ能力が倍増し、バックヤードの効率化がコスト削減に寄与しました。さらに、電子データをBIツールで効率的に分析することで、分析の質と量が向上し、迅速な意思決定が可能となりました。
また、全社員へ向けてITツールに関する勉強会を定め、製造部オペレーターが確実にツールを使用できるよう斡旋しています。
三共電機株式会社
従業員の年収向上のために、DXを用いた業務効率向上や根本的問題点の洗い出し、付加価値の向上が必要不可欠と考えました。目標として「中小企業でも、社員年収700万円」を掲げています。
DXの推進により、製造・販売業務は、AIとクラウド技術の活用に取り組み「ものづくり力と商品提案力」を向上させました。間接業務において取り組んだことは、ローコード・ノーコードアプリの活用による生産性・品質向上の実現です。
また、2018年頃から社長自らが学び取り入れたローコードアプリ開発によるDX推進は、社内全体にデジタル化に対する意識と期待を高めました。ITリテラシーが低い従業員やデジタル化に消極的だった従業員の中にも、自分でアプリを開発したい、自動化のためのデータ活用を考えるなど、改善意識が芽生えたことは大きな成果といえるでしょう。
2023年までに間接業務の自動化がほぼ完了し、現在は製造業のデジタルツイン実現に向けた投資が進んでいます。
まとめ
日本の製造業は、人材不足や技術継承などの問題を抱えていますが、これらを解決するためにはDXの推進が欠かせません。DXを進めていく上では、自社に最適なツールを導入し、収集したデータを有効に活用していくことが大切です。
業務プロセスの見直しや社員のスキル向上もあわせて行うことで、DXの効果を最大限に引き出せるため、コストはかかりますが長期的には競争力を高めることができます。ぜひ積極的に取り組んでいきましょう。
