製造業のデータ・アナリティクス革命を使いこなすには

• データとアナリティクスは、製造業においてより効率的で、強靭かつ持続可能な未来を実現するための鍵です。

• しかし、野心的な目標があるにもかかわらず、多くの製造業者は製造業におけるデータとアナリティクスから満足のいく価値を得るのに苦労しています。

• 成功している製造業者は、適用分野の選定において価値を重視し、強固な技術基盤を構築するとともに、組織面での主要な成功要因を整えています。

• 世界経済フォーラムが育成する有力組織のコミュニティは、製造業における データの価値の解放を企業が実現できるよう支援するため、製造データ・エクセレンス・フレームワークを共同で開発しました。

製造業は、データ主導の革命の入り口に立っていますが、あらゆる革命と同様に、その潜在能力を十分に実現するには、個人と協働の両面で適切な行動が必要となります。数年以内に、製造業者は相互に高度に接続された価値ネットワークの中で協働するようになり、そこではデータとアナリティクスのアプリケーションが生産性、新たな顧客体験、そして社会的・環境的効果を推進します。実際、データとアナリティクスは、透明性、予測、自律システムを可能にすることで、「未来の工場」の実現を牽引する重要な原動力となっています。

すでに今日、有力な製造業者が効率性、持続可能性、強靭性という目標を達成するために、データとアナリティクスを活用している姿が見られます。効率性と生産性を高める必要性は、激しいコスト圧力に加え、COVID-19パンデミックに関連する事業の混乱によって生じた流動性の問題によって高まっています。多くの企業にとって、持続可能な事業運営は最優先課題となっており、ボストン・コンサルティング・グループ（BCG）が1,700名以上の製造業の経営幹部を対象に実施した最近の調査によると、79%の企業がネットゼロの目標を設定しています。同時に、企業は、混乱を予測し、より迅速に対応できるよう、より強靭で相互接続されたサプライチェーンの構築を模索しています。

ほとんどの企業は、データとアナリティクスが製品の製造方法を急速に変えつつあることを認識しています。調査参加者のうち81%が、少なくとも1つのデータ・アナリティクスのユースケースを導入したと回答し、72%が過去3年間でその重要性が高まったと回答しています。

高い目標と強力な価値提案があるにもかかわらず、企業はまだ潜在能力を十分に引き出せていません。製造業の経営幹部のうち、自社がこれまでにデータとアナリティクスから価値を得たと答えたのはわずか16%です。多くの企業が少なくとも一部のユースケースを導入している一方で、工場の特定の領域を超えてアプリケーションを拡張することに成功した企業は37%にとどまります。

相互に関連する3つの成功要因

成功している企業は、データとアナリティクスの本格的な導入を推進するには、3つの要素を組み合わせる必要があることを示しています。第一に、アプリケーションの選定において価値に重点を置くこと。第二に、情報技術（IT）と制御技術（OT）の両方から構成される強固な技術基盤を確立すること。第三に、投資が期待されるリターンをもたらすよう、組織の準備を促進することです。

「技術の恩恵を十分に享受し、新たなアプリケーションを導入するには、変革管理が極めて重要です。人を中心に据え、信頼を築き、プロセスの早い段階からエンドユーザーを巻き込むことで、組織の成功に向けた体制を整える必要があります」と、ストanley Black & Deckerのグローバ ルSPS戦略・インダストリー4.0実行担当バイスプレジデントであるジェーン・アーノルド氏は述べています。

さまざまな産業分野の事例は、これらの成功要因の重要性を示しています。

石油化学：シュナイダーエレクトリックの大手石油化学顧客は、非常に複雑な統合型プラントにおいて、アセットの生産性とエネルギー消費を改善するために高度なプロセス制御を活用しています。この高度なプロセス制御は、熱力学モデルに基づく正確なデジタルツインによって支えられています。さらに、効果的な可視化ツールにより、オペレーターにも透明性が提供されています。

既存の強固なインフラのおかげで、追加のセンサーは不要で、このシステムは既存のデータをより良い行動と知見へと変えています。また、ITの知識と運用の卓越性に関するスキルを組み合わせたことが、この高度なソリューションの導入に不可欠でした。最終的に、シュナイダーエレクトリックのソリューションにより、顧客は数か月以内に投資収益率を実現し、年間1,000万ドル超の収益性向上を達成しました。

「この成功事例は、既存のインフラとシームレスに連携する、オープンで相互運用可能なソリューションによって、高度なアナリティクスのアプリケーションが生産性と持続可能性に大きな影響を与えられることを示しています」と、シュナイダーエレクトリックの石油・ガスおよび石油化学グローバルセグメント社長であるアストリッド・プアール＝ラファルジュ氏は述べています。

産業用コンテナ：データとアナリティクスにより、シェーファー・ヴェルケの子会社であるVIZUUは、従来の産業用コンテナのサプライヤーから、デジタルサービスプロバイダーへと変貌を遂げました。産業用コンテナには、充填レベル、温度、位置など、さまざまなパラメーター（例：充填レベル、温度、位置等）を記録するセンサーが搭載されており、そのデータはSAP IoTクラウドに送信されます。

多数の異なるアプリケーションがデータを処理し、サプライチェーン全体の透明性と効率性を高めています。その結果、運転資本は10%削減、回転率は20%向上、クレーム費用は10%削減されました。さらに、サービスの提供を通じて、VIZUUは追加のビジネスと新たな収益源を創出できるようになりました。この成功したビジネスモデルには、ビッグデータサービス、データ管理のためのルールと権限設定、そしてデバイス接続から成る強固なインフラ基盤が求められます。

「VIZUUとの取り組みは、強力なIoTインフラと知的な企業ビジネスモデルの組み合わせによって実現された、強い価値創造を明らかにしています」と、SAPのインダストリー4.0デジタルサプライチェーン担当バイスプレジデントであるアモグ・ウンバルカール氏は述べています。

ビル技術：東芝は、ビル関連データに高度なアナリティクスを適用し、アセットのパフォーマンスを向上させ、環境負荷を低減しています。実際に、エネルギー消費は16%削減され、二酸化炭素排出量も54%削減されました。

これを実現するため、入口ゲート、エレベーター、空調、照明などの多数のパートナーやアセットからのデータが、異種センサーや機器を通じて収集されています。このデータは、例えば最適化された気流によるエネルギー管理の改善、機械のより効率的な稼働、予測される人の動きに基づく周囲環境パラメーターの制御など、価値を生み出すアプリケーションに活用されています。

これらのアプリケーションは、大量のデータの取得と処理、さらに各アセットをロールベースのアクセス制御を備えたマルチテナント型の産業用IoT（IIoT）クラウドに接続することを可能にする、強固な技術基盤に依存しています。同様に重要なこととして、東芝は、この事例において、アセットの製造者、建物の所有者、テナントの間の協業を主要な成功要因と見なしています。

製造データ・エクセレンスのためのフレームワーク

企業が多様なアプリケーションやサービスの複雑な環境を見極められるよう、価値に焦点を当てたアプリケーション、技術的基盤、組織の実現要因という3つの要素を、共通の構造と用語へと体系化する必要があります。

製造データ・エクセレンス・フレームワークは、世界経済フォーラムの「先進製造・生産の未来を形作るためのプラットフォーム」がホストする企業コミュニティによって開発されたものであり、この目的に資するものです。当社は最近の白書「データ・エクセレンス：製造およびサプライシステムの変革」において、20の異なる次元と5段階の成熟度レベルから成るこのフレームワークを紹介しました。

「データ・エコシステムに向けた産業変革について議論する際に直面する課題の一つは、用語の共通性が欠けていることです。共通の定義と説明を備えたツールがあることは非常に有効であり、そのツールを基盤として、製造業におけるデータ共有エクセレンスに向けた基礎を構築できます」と、EVRYTHNGのCEO兼共同創業者であるニール・マーフィー氏は述べています。

最初のステップは、フレームワークを用いた現状評価です。企業は、アプリケーションならびに技術・組織の実現要因の導入における自社の成熟度を客観的に評価できるようになります。その上で、ベンチマークと自社の成熟度を比較し、自社固有の目標状態を定義することが可能になります。

フレームワークと評価は、先進企業がデータ・エクセレンスに関するベストプラクティスを共有し、自社の経験から得た知見を広める学習の旅を支援します。「先進製造・生産の未来を形作るためのプラットフォーム」を基盤として、フレームワークは、アプリケーションを開発したり、重要な実現要因の成熟度を高めたりするために、新たなパートナーシップを築くためにも活用できます。

こうしたパートナーシップは、より高度な人工知能やより優れたデータセキュリティ基準の導入など、新たなエコシステムを加速し、その成熟度を高める上で重要な役割を果たします。さらに、既存または新たな産業から追加のパートナーが加わるにつれ、エコシステムは成長し、より大きな規模のメリットを得られるようになります。

「このフレームワークは、データから価値を獲得する現状を把握するのに役立つだけでなく、集団的な行動が必要な優先分野に関する対話を構造化することもできます。当社のユニークなコミュニティにより、データ・エコシステムを活用して効率性を高め、より機敏で、強靭かつ持続可能になれることを示す新たなアプリケーションを試験的に導入することができます」と、シーメンスの製造担当シニアバイスプレジデント兼工場デジタル化責任者であるグンター・バイティンガー氏は述べています。

未来を共に形作る

「世界経済フォーラムのイニシアチブは、こうした議論を促進することができます。そして、私たちリーダーは、サプライチェーンの混乱を緩和するために必要なデータの流れを実現するため、この取り組みを協力して支援すべきです」とシャイダー氏は述べました。

世界経済フォーラムは、製造業の利害関係者に対し、本フレームワークを適用し、データ主導の道筋に沿って、世界的に接続された製造セクターへの変革を加速させるよう呼びかけています。