製造業DXとは？重要性や導入方法・よくある課題【事例あり】

新興国の台頭による国際競争や、慢性的な人材不足により、製造業の経営環境は厳しさを増しています。その中で注目されているのが、DX（デジタルトランスフォーメーション）の推進による業務効率化や事業変革への取り組みです。

DXは、業種により取り組む内容や効果が異なります。本記事では、製造業DXの重要性をはじめ、導入のメリットや課題、必要とされるスキルなどについてポイント解説します。

製造業DXとは

製造業DXは、ものづくり企業におけるデジタル技術（テクノロジー）を活用した業務効率化や新たなビジネスモデルづくりに向けた取り組みのことです。

DXとは「デジタルトランスフォーメーション（Digital Transformation）」の略称であり、デジタル技術によって業務やビジネスモデルを変革し、企業価値を高めるための取り組みのことです。

製造業の場合は、例えばアナログ中心の作業をデジタル化により自動化し、生産ラインの省人化に伴う生産性向上を図ることなどが該当します。さらに、デジタルデータでの一元管理や、需要予測に基づく無駄のない生産管理が可能です。AI（人工知能）を活用すれば、不良品の検知や設備異常のアラート、在庫管理の自動化なども進められます。

DXとは何かから改めて見直したい方は、以下の記事もご覧ください。

製造業DXにおける3つの視点

上記の通りDX（製造DX）には企業価値を高めるためのさまざまな取り組みが該当しますが、以下3つの視点に分けて考えると整理しやすいでしょう。

	目的例	DXの取り組み例
バリューチェーンのDX	製品/サービスのライフサイクルの各段階で価値創造を最大化し、顧客体験を向上させる	・顧客サービスのためのAIチャットボットの開発 ・市場調査と製品開発のための大規模データ分析の使用
サプライチェーンのDX	生産と配布プロセスを最適化し、供給ネットワーク全体の効率性を高める	・IoTを用いて機械の状態をリアルタイムで監視し、ダウンタイムによる生産中断のリスクを低減する ・AIによる正確な需要予測を行い、生産計画・在庫管理を最適化する
エンジニアリングチェーンのDX	製品開発を合理化し、市場投入までの時間を短縮したり、省人化によるコスト削減を行う	・デジタルツイン（現実空間のデータを仮想空間に再現すること）の活用による、リードタイムの短縮 ・ロボットの導入よる省人化

上記は必ずしも明確に区別する必要はありません。なぜなら、サプライチェーンのDXやエンジニアリングチェーンのDXは、結果として顧客価値の向上につながるため、バリューチェーンのDXの一部となる場合があるためです。自社のDXを考える際の補助線として捉えると良いでしょう。

製造業DXが必要とされる背景

製造業においてDXが必要とされる背景には、主に以下の3つの要因が考えられます。

①直面する経営環境の変化

近年は、急激な経営環境の変化や予測不可能な事態などが多発していることから、「不確実性の時代」と言われています。Volatility（変動性）、Uncertainty（不確実性）、Complexity（複雑性）、Ambiguity（曖昧性）の頭文字を取った「VUCA」という言葉も生まれました。不測の事態に直面しても、事業が継続できるようにするための経営基盤強化が必要です。そのため、DXへの取り組みを通した業務改善や競争優位性の確保が図られているのです。

例えば、経済の視点では原材料やエネルギー価格の高騰などが挙げられます。気候変動に伴う異常気象や風水害の増加、地震の発生なども、企業経営を直撃するリスクです。

また、製造業は新型コロナウイルスの感染拡大に伴う打撃を大きく受けた業界のひとつです。サプライチェーンの寸断や原材料調達の不安定化、非接触の職場環境整備など、製造業には影響が多く見られました。

②国内市場の成熟化・縮小への懸念

右肩上がりの成長時代を経て、近年は経済の成熟化が進んでいます。また、少子高齢化による総人口、生産年齢人口の減少により、生産と消費それぞれの面で国内市場規模の縮小が避けられません。国内市場をメインとする企業にとって、海外市場への挑戦するための設備投資や人材育成などは、負担が大きいのも実態です。

そのような中で、国内市場で競争力を確保し、存在感を示す差別化の実現にはDXが有効だと言えます。

③人材不足

慢性的な人材不足状況が続く中、社員（従業員）の高齢化も加わり、ものづくりの主役である人材がさらに減少することが予測されています。

また、製造業では、「現場力の維持・強化」が重要な課題となっています。「現場」「現物」「現実」を重視する「三現主義」の考え方が、製造業では大切にされてきました。それが、人材不足により社内で技術の継承が困難になる恐れがあります。

製造業のDX推進状況

製造業DXは、実際にどの程度進んでいるのでしょうか。

下図のグラフは、製造業のDX（デジタルトランスフォーメーション）の取り組み状況に関する調査結果です。2021年の段階で「実施していない、今後も予定なし」と回答した企業が57.2％でした。「実施していない、今後実施を検討」も加えると、この時点で実施していない企業は77.2％に上りました。製造業DXは、まだまだ進んでいないことがわかります。

製造業DXを推進する3つのメリット

製造業DXを推進することで得られるメリットとは、どのようなものなのでしょうか。本章では、代表的な3つのメリットについて解説します。

①業務効率化の推進と新たなビジネスモデルの創造

製造業DXに類似した取り組みは、その言葉が用いられる前から進められていました。それは2011年にドイツで提唱された、「インダストリー4.0」と呼ばれるものです。製造現場において、デジタルツールやIoT（モノのインターネット：Internet of Things）の導入を進め、自動化や効率化を図ります。その後、2010年代後半から盛んに用いられるようになったDXの流れに沿って、製造業DXという言葉も使われるようになりました。

昨今はAI（人工知能）やロボット、RPAなどの導入も進み、業務効率化はもちろんのこと、スマートな製造現場づくりがさらに進められています。それらは、既存のビジネスモデルをベースに、デジタル技術（テクノロジー）を活用した新市場開拓や、新たなビジネスモデルの創造につながると期待されています。

②データ利活用による経営体制の強化

デジタル技術（テクノロジー）の導入は、製造工程全体のデータ化と見える化を実現します。それにより、データによる客観的判断、また未来予測が可能となり、効率的な投資や人材配置ができるようになります。

具体的には、販売予測や顧客ニーズの分析による効率的な生産体制構築、製品の異常検知やロスの削減などが可能です。こうした取り組みにより、企業のリスクマネジメントやレジリエンス（回復力）の確保が進み、経営体制の強化につながります。

③最適な人材配置と人材不足への対応

製造業DXにより、機器やデジタル技術（テクノロジー）と人材の役割分担が進みます。さらに、業務の可視化や簡素化が進めば、特定の人のみが対応することで業務の遅延を招く属人化の回避にもつながります。これらにより、人材不足が懸念される製造業においても、技術の継承や安定的な生産体制の構築が可能です。

また、業務効率化は働きやすい職場づくりにつながることから、社員（従業員）の満足度、そして定着率の向上も期待できます。

製造業DXを推進する上で直面する3つの課題

ここまで、製造業DXの概要やメリットについて紹介してきました。一方で、製造業DXが進んでいない実態もあります。製造業DXを進める上での課題とは、どのようなものなのでしょうか。ここでは3つの視点で整理します。

①経営ビジョンや戦略の欠落

DXは、やみくもにデジタル化を進めてもスムーズにいくとは限りません。自社の経営ビジョンや、その実現に向けた明確な事業計画、そして変革への意識が不可欠です。経営的な視点に見合ったデジタル技術（テクノロジー）を導入することこそ、本当の意味でのDXだと言えます。明確な目的と変革への意識がなければ、単なるデジタル化にとどまってしまう可能性があります。

②設備投資に向けた判断の難しさ

製造業DXの難しさは、既存の製造工程の何を変革するべきかを判断する基準の設定です。自社の経営課題や製造工程の目詰まりを把握するために、詳細な業務課題の整理や改善策の検討を進める必要があります。

また、デジタル化が進めばデータ利活用の機会が増えます。得られたデータを活用するために、製造現場のデジタル化に加え、データ分析が可能なデジタル基盤の整備も重要です。

しかし、製造業は多額の設備投資費用を要する業界です。業務全体から優先順位をつけ、設備投資の戦略づくりをしなければなりません。予算の壁がある場合は、補助金や税制の活用を検討することも一案です。

③DX人材の確保・育成

製造業DXでは、自社事業や製造現場について熟知し、さらに導入するデジタル技術（テクノロジー）を使いこなす技術力や、得られたデータの分析力を持つ人材が不可欠です。こうした能力を持つ人材の確保・育成に向けた取り組みは、導入するデジタル技術（テクノロジー）の検討と並行して行う必要があります。

人材の確保・育成手法としては、人材採用（新卒・中途）や外部人材の活用、社員教育（リスキリング）などがあげられます。

しかし、DX人材へのニーズが高まる中、人材競争は激化しているため、採用の難易度は高まっています。一方で、社員（従業員）向けの教育は既に自社事業や製造現場についての理解があることから、効率的に人材の確保・育成を進められます。

製造業DXに求められる人材とは

製造業DXを担う人材には、具体的にどのようなスキルが求められるのでしょうか。本章では、製造業におけるDX人材のスキルについて解説します。

製造業において重視されるDX人材のスキル

製造業DXで求められる人材像について、以下の4つの視点から解説します。

①システム思考の強化

システム思考とは、部分的な業務工程ではなく、複数の工程や専門性も踏まえ、ビジネス全体の最適化を進める能力のことです。

製造業では、一つひとつの工程ごとにデジタル化を進め、業務効率化を図る傾向があります。ビジネス思考を持つ人材には、それらをつなぎ、経営ビジョンや事業戦略に基づき、製造工程全体の設計や運用スキルが欠かせません。

例えば、データ連携はそのひとつの事例だと言えます。部門間で得られたデータを連携させるデジタル基盤が構築されれば、新たな付加価値を生むことが可能になるからです。

②データサイエンスの知識

データサイエンスとは、統計学や情報工学、AI（人工知能）などの手法を用いながら、有意義な知見を導き出す研究領域のことです。

製造業では、各部門の工程から得られるデータの分析に加え、実証実験や販売予測、プログラミングなど多方面でデータ活用が進められています。近年開発が進む新しいIoT（モノのインターネット：Internet of Things）やAI（人工知能）、ロボットなどが導入されれば、さらに高度なデータサイエンスの能力が必要になるでしょう。

③生産管理、品質管理、機械操作など製造業の幅広い業務に関する理解

製造業DXでは、適切なデジタル技術（テクノロジー）の導入や運用に向けて、幅広い業務に関する理解が欠かせません。製造業は基本的に「三現主義」です。現場の各プロセスについての技術に加え、課題、改善の方向性について把握できなければ、どのような技術を導入すべきか、検討することも困難です。

④さまざまな部署や関係者の間での調整力、コミュニケーション能力など

原材料の仕入れや輸送、製造工程、販売や顧客対応など、多くの部門や工程が関わることも製造業の特性のひとつです。さまざまな部署や関係者の課題やニーズを把握し、全体を俯瞰し、対策を考える調整力やコミュニケーション能力は欠かせません。

外部リソースを活用したDX人材の育成

製造業において重視されるDX人材のスキルで解説した4つのうち、「①システム思考の強化」「②データサイエンスの知識」については、デジタル技術（テクノロジー）に関する専門性の高い内容が含まれます。また、「④さまざまな部署や関係者の間での調整力、コミュニケーション能力など」は仕事を進める上でのマインドセットとして、欠かせない要素です。

DX人材は、外部から新たに確保するよりも、既存社員（従業員）へのリスキリングを通して育成する手法が効率的です。しかしながら、専門性の高いデジタル技術（テクノロジー）やマインドセットの醸成などを日々の業務を行いながら、学ぶ場を作るのは負担がかかります。

DX人材の新規スキル習得と定着を支援する研修サービスに、パーソルイノベーションが提供する「リスキリングキャンプ」があります。「リスキリングキャンプ」は、オンラインコンテンツを活用し、着実に力が身に付くスキル習得の仕掛けと、潜在能力を引き出すマインドセットの仕掛けを提供する、大企業に特化したプログラムです。個別最適化したカリキュラムの設計に加え、キャリアコーチ、テクニカルコーチによる学習伴走サポートによって、学びの継続と着実なスキル定着が、期待できます。

製造業DXの進め方

DXは単なるデジタル化とは異なり、企業全体で戦略的に取り組まなければなりません。ここでは、DX推進の流れを説明します。

• 1. DX推進の目的とビジョンを明確にする
  2. DX戦略を策定する
  3. 必要な人材やスキルを定義する
  4. 推進プロセスを策定する
  5. DX推進状況を評価し、結果に基づいて戦略やリソース配分を見直す

1. DX推進の目的とビジョンを明確にする

DX推進は目的とビジョンを明確にすることから始まります。製造業では、ロボットやIoTの導入など、さまざまなデジタル化の「手段」が存在します。しかしDXにおいて重要なのは、それらの手段を通じて何を実現するのか、顧客にどのような価値を提供するのかといった視点です。

このようなDXの目的やビジョンを明らかにすることによって、DXの個別的な取り組みを有機的に結びつけることができるのです。また目的やビジョンを明確にし、それを全社的に共有することで、社員一人ひとりがDXを自分ごととして捉え、主体的に行動できるようになるでしょう。

2.DX戦略を策定する

DXの目的やビジョンを明確化できたら、次は実現するための戦略に落とし込みます。まずは、SWOT分析などによって、現在、自社が置かれている内部環境・外部環境を分析・整理し、最終的なビジョンを確立するまでに必要な要素を洗い出します。

次に、初期、中期、長期に分けて自社のあるべき姿とやるべきことを定めていきます。例えば、初期にすべきことには「関係者間での意識共有」「デジタル化による、DXに必要なインフラの整備」などがあげられます。中長期的には「DX推進体制の整備」「デジタルプラットフォームの構築」などがあげられます。

3.必要な人材やスキルを定義する

次のステップでは、DX戦略に沿ってどのような人材やスキルが必要なのかを定義します。必要な人材やスキルを定義することで、採用や教育・育成などの施策を正しく立てられるようになります。

DX人材に必要なスキルは以下5つの人材類型で分けられます。

すべての人材類型においてプロフェッショナルを確保することは、理想ではあるものの困難であり、必ずしもそれが効率的とは言えません。重要なのは、自社が取り組むDXにおいて必要な人材・スキルを確保することです。

例えば製造業では、オペレーションの効率化やリードタイムの短縮が期待できるデジタルツインに注目が集まっていますが、現実世界のデータを仮想空間上に再現するために、AIやIoT、VR、ARなどさまざまな技術を用います。したがって、デジタルツインがDXの取り組みであるならば、これらの最新技術に特化した人材が必要になるでしょう。

また、DXを実現するためには、社内はもとより、社外に対してもDX推進体制の構築を働きかけることが重要です。また、単独の部署・企業で進めることが難しい場合もあります。そのような際には例えば、DX推進部署を設置して他部署との連携を図ったり、外部の企業・専門家に協力を仰いだりすることも必要です。

4.推進プロセスを策定する

ビジョンや取組領域の策定、必要な人材の定義を終えたら、それらを達成するための具体的な行動計画、つまり推進プロセスを策定しましょう。推進プロセスを策定するには、以下の内容を明確にして全体のマイルストーンを設定します。

• • プロジェクトの優先順位
  • 目標期限
  • 進行スケジュール
  • 必要なリソース
  • 責任者　など

ビジネスプロセスのデジタル化（デジタイゼーション）が十分に進んでいない場合、まずはそれらの取り組みから始めることも検討が必要となります。短期的な対応と中長期的な対応の両面から考えることが重要です。

5.DX推進状況を評価し、結果に基づいて戦略やリソース配分を見直す

最後に、策定した戦略とプロセスに基づいてDXを実施し、その結果を評価します。この評価結果をもとに戦略やリソース配分を見直し、必要であれば再度ビジョンの見直しも行いましょう。この評価・見直しのフェーズがDX戦略のPDCAサイクルを形成し、継続的にDXを進めていくための鍵になります。

また、顧客に対する価値提供をできているかの成果を、指標を基に評価をすることが重要となります。評価のためには事前に適切なKPIを設定し測定、改善していくことが必要です。また、PDCAの速度を上げるために失敗を許さない管理ではなく、こまめに速度感を持った対応ができる管理体制を確立し、デジタル化に関するリスクへの対応を行いましょう。

製造業DXの成功事例

製造業DXの対象はさまざまで、各企業が独自の取り組みを行っています。自社DXの方針を考える際の参考にしてみてください。

空調機をクラウドに接続し、顧客に応じた空調管理の効率化を実現｜ダイキン工業株式会社

課題・背景	ビルや商業施設・病院などにおいて、部屋や設備などの使用状況に応じた効率的で手間のかからない空調コントロールが求められていた
主な取り組み内容	クラウド経由で空調管理を遠隔制御できる「DK-Connect」を展開
成果	顧客に適した空調管理の効率化により、快適性向上、エネルギー削減、管理工数削減などが可能に

近年、ビルや商業施設・病院などの業務用空調機には「快適な環境を提供する」という従来の機能だけではなく、多様な働き方への対応やエネルギー消費量の削減などが求められています。また、設備管理者の人手不足も課題になっており、使用状況に応じた効率的で手間のかからない運用・管理が必要とされています。

ダイキン工業株式会社はこの課題に対応するため「DK-Connect」を2021年から展開しています。

このサービスは、空調機をクラウドに接続し、パソコンやスマートフォン・タブレット端末からの監視や制御を可能にするソリューションです。例えば以下のようなことが行えます。

• • 空調機の運転状況を確認し、遠隔操作する
  • 照明や換気装置など他の設備との連携を通じて、省エネや利便性・快適性の向上を実現する
  • 空調機の運転データを自動で蓄積し、運用改善に活かす
  • 顧客の管理ニーズに応じたアプリケーションを新たに組み合わせ、課題や状況に応じて空調管理を効率化する

「DK-Connect」の展開により、顧客ごとに空調管理を効率化し、快適性の向上やエネルギー消費量の削減、管理工数の削減などに貢献しています。

ノーコード開発ツールの導入で「デジタルの民主化」を実現｜株式会社LIXIL

課題・背景	従業員を価値創造の中核に据え、「デジタルの民主化」を目指す
主な取り組み内容	ノーコード開発ツールを全従業員に向けて導入
成果	従業員が開発し、実際に稼働しているアプリが1,500個を超え、「デジタルの民主化」を実現

株式会社LIXILでは従業員を価値創造の中核としており、従業員が独自にソリューションを提案できる組織を目指しています。そこで掲げたテーマが「デジタルの民主化」で、その象徴となる取り組みがノーコード開発ツールの導入です。

ノーコード開発ツールは日本の全従業員が利用可能なもので、導入から1年で開発されたアプリは2万件におよび、そのうち1500個以上が実際に正式な業務用ツールとして活用されています。

入社3年目のタイル事業部の若手社員がタイルインクの残量記録アプリを開発したり、総務部が運行記録とアルコールチェックを行えるアプリを開発するなど、部門を超えてさまざまなアプリが開発され「デジタルの民主化」に成功しています。

クラウドによるデータ連携で工事積算工程を効率化｜AGC株式会社

課題・背景	工事積算工程で膨大な入力業務が発生していたため、サプライチェーンでの業務効率化が必要だった
主な取り組み内容	クラウドによるデータ連携が可能なガラス工事積算システム「R7」を開発
成果	手入力業務の削減など、サプライチェーン全体での業務効率化を実現

AGC株式会社では、ガラス工事の見積書作成に特化したシステムを構築し、工事店や卸売店などにも使ってもらっていました。しかしシステム利用者間でのデータ連携が行われていなかったため、サプライチェーンの各工程で入力業務が発生するなどの問題がありました。

そこで新たに「R7」というシステムを開発し、利用者間でのクラウドによるデータ連携を可能にしました。これにより、手入力の削減、見積もり作業の時間短縮、入力ミスの防止など、サプライチェーン全体での業務効率化を実現しました。

その他の業種も含め、さまざまなDXの取り組み事例について確認したい方は、以下の記事もご覧ください。

まとめ

IoTやAI、ロボットなどを活用する製造業DXは、属人化の回避や業務効率化、人材不足解消などのメリットがあります。さらに、データ利活用の体制が構築できれば、生産工程全体の最適化や販売予測などが可能になるほか、新たなビジネスモデル構築の検討もしやすくなるでしょう。日本経済を支える業界のひとつとして、競争力確保や差別化推進のためにも、製造業DXは欠かせない取り組みと言えます。

しかしながら、デジタル技術（テクノロジー）の導入に向けては、システム思考やデータサイエンスの知識など高度なデジタルに関する知識が求められます。日々の生産活動を続けながら、DXに対応する人材の確保・育成を進めるのは負担が大きいのが実情です。

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