ドイツ発「インダストリー4.0」が製造業を変える

スマート工場でデジタルバリューチェーンを構築

　インターネットや人工知能といったデジタル技術を駆使して、モノづくりや産業界、ひいては社会に革新をもたらそうとする「インダストリー4.0」が注目を集めています。これは2013年４月にドイツが国を挙げたプロジェクトとして提唱したもので、第４次産業革命とも呼ばれます。

第１次～第３次とは様相の異なる「第４次産業革命」

　第１次産業革命は、水力・蒸気機関の活用、自動織機などの機械製造設備の導入といった形で18世紀末にイギリスで起こりました。

　20世紀初めにはアメリカで第２次産業革命が起こり、電力を使った大量生産が始まりました。工場で労働者がそれぞれの持ち場で部品を組み立てるという分業体制を敷くことで生産効率が大きく向上したのです。

　そして、1970年代初めにはエレクトロニクスやIT技術を活用した第３次産業革命が勃興。産業用ロボットや自動化装置によって、生産の効率も精度も高まっていきました。

　第１、第２の産業革命は物理的な技術、いわばモノづくりを高度化、複雑化させ、第３の産業革命はデジタル技術を取り入れることで成し遂げられました。歴史的にはインダストリー4.0はこれら３つの産業革命の上に成り立つものですが、物理的技術とデジタル技術を融合しているという点で今までの産業革命とは性質が異なります。ソフトウェアを上手に使いながらモノづくりの生産効率をさらにアップさせることで、社会に革命的な変化をもたらそうという壮大なビジョンがそこにはあるのです。

第４次産業革命は物理的技術とデジタル技術を融合。それまでの産業革命と次元の違うダイナミックな変化をもたらす。（『決定版 インダストリー4.0――第４次産業革命の全貌』p.23の図を参照・改変して作成）

部品が自律的に動いて完成品となる

　インダストリー4.0が目指しているのは「サイバー・フィジカル・システム（CPS）」を通じた製造現場のベストマッチング、すなわち「スマート工場」の実現です。

「サイバー」は人工知能やIT、「フィジカル」は現実や現物、工場現場を意味します。工場の情報をデジタルデータに変換して集約し、そこに人工知能などITの力を加えることで、設計、生産計画、物流、部品の供給から調達までを最も効率よくスピーディに行おうというのです。

　例えば、生産情報を製造機械だけでなく個別の部品にも組み込めば、消費者のオーダーに応じて部品が自発的に加工・組立機械の元へ移動し、自分自身を自ら完成させるといった完全自動化も可能になるでしょう。

　Ａさんのオーダーした大型セダンと、Ｂさんのオーダーしたコンパクトなスポーツカーを１つの工場で効率よく、迅速に、しかもコストを抑えて製造する、そのようなことが現実となるのです。製造品が自律的に動くわけですから工場の大規模な製造ラインが要らなくなり、企業の設備投資の縮小も期待できます。

国全体を１つの仮想工場に見立てる

　インダストリー4.0やスマート工場は、IoT*やIoS**の一部を構成する概念であると言えます。モノがインターネットにつながり、データの集合につながり、ひいてはモノ同士がつながっていく。"製造するモノ"と"されるモノ"がつながり、最も効率的な生産を実現すべく自律的に動いていく。その実現手段が、モノと情報をつなぐCPSなのです。