革新的な製造ソリューションはどのように世界のサプライチェーンの立て直しに貢献できるか

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  • グローバル化により、米国や英国などの国々では国内生産が停滞している。

  • 世界のサプライチェーンは複数の危機によって混乱しており、現在のシステムは目的に適っていない。

  • 技術的な画期的進歩により、私たちが必要とし、求める商品をより効率的かつ環境に優しい方法で入手できるようになる可能性がある。

最近、英国全土のスーパーマーケットで生鮮野菜が不足している。原因は、栽培地域の寒冷な天候と、高騰するエネルギー価格が重なったという不運な組み合わせである。これにより、卸売業者の仕入れコストが上昇している。

しかし、これは孤立した出来事ではない。通常、私たちは欲しいものを欲しい時に購入できると見込んでいるが、最近の英国では、卵、ガソリン、トイレットペーパーなどの生活必需品が不足している。また、先進国全体でも、マイクロチップ、自動車、ゲーム機といったより複雑な製品の入手が難しくなっている。

根本的に、世界のサプライチェーンは崩壊しつつある。新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の流行前から、問題の深刻さは明らかだった。グローバル化により西側諸国の製造能力は空洞化しており、海外の労働力を利用する方がコスト効率が高いため、先進国の競争力が低下している。

その結果、米国や英国などの国々では国内生産が停滞している。西側諸国の製造業が衰退するにつれ、エネルギー集約型の肉体労働を伴うことが多く、将来性も乏しい産業でキャリアを積もうとする若い労働者は少なくなっている。そのため、退職する高齢労働者の後任が確保されず、貴重な技能や知識が失われ、全体的な衰退に拍車がかかっている。

その結果、危機が発生した際に、製造業が立ち上がって支援することは困難を極めてきた。COVID-19が本格的に広がると、病院では人工呼吸器が切実に必要とされたが、先進国にはそれを迅速かつ効率的に製造する能力もノウハウもなかった。実現したのは、世界規模での大規模な動員努力によってのみであり、数千のサプライヤーからの調達を伴うこの取り組みにより、必要な物資がかき集められたものの、莫大な費用がかかり、期限ぎりぎりでの達成となった。

2020年以降、ウクライナ戦争と世界的な生活費危機により、世界のサプライチェーンはさらに限界まで引き伸ばされた。これは、現在の商品の生産方法や市場への供給方法が目的に適していないことを明らかにしている。

サプライチェーンの問題は解決できるのか。それとも、世界が必要とするものを作る方法は永久に壊れてしまったのか。

信頼される製造プロセス

答えを見つけるにあたり、政策立案者はまず大局に目を向けることになるだろう。すなわち、貿易障壁、税制優遇措置、人材育成制度などの施策によって国内産業をどう保護するかである。

しかし、こうした施策は病気の原因ではなく症状を治療するに過ぎない。製造業そのものをより迅速かつ効率的にする必要がある。そうすることで、世界的な危機が発生した際に、製造業が問題の一部ではなく、解決策の一部となることができる。

今日、あらゆる企業の製造方法は非常に非効率的である。例えば、より大きな製品の一部を構成する複雑な金属部品(例えば、車両の座席をシャーシに接続するハウジング)は、コンピュータ数値制御(CNC)工作機械で製造される。

CNC工作機械は扱いやすいものではない。インターフェースは複雑で直感的ではなく、効率的に操作するには高度な専門知識が必要である。単純な部品でさえ、数十億通りもの製造方法があり、機械のプログラミングが最適でない場合、製造業者は時間と材料の両方という資源を浪費してしまう。

こうした問題と、それによって生じるさらなるスケジュール上の問題が相まって、一部の精密製造工場は理論上の生産能力のわずか約10%でしか稼働していない可能性があるとの推計もある。

言い換えれば、現行システムには膨大な冗長性が組み込まれている。スケジューリング、工具の使用、またはオペレーターの技能を改善するなどによってこれを取り除くことができれば、製造業者の操業効率を大幅に向上させることができる。

CloudNCでは、次のような解決策に取り組んでいる。それは、新しい部品をCNC工作機械用にプログラミングする速度と容易さを高めるソフトウェアであり、これにより生産工程を数時間短縮する。

将来的には、製造業者が一度のクリックで望むものを何でも生産できるようにすることを目指しており、工場の効率を現在の最大10倍まで高める可能性がある。

コンピュータ数値制御(CNC)工作機械Image: CloudNC

センサーによる点検と無駄の削減

同様の取り組みとして、Auguryはイスラエル拠点のユニコーン企業であり、新技術を用いて工場や機械の故障を防ぎ、サプライチェーンの稼働と機能を維持している。

このスケールアップ企業は、工場設備が発する音を拾うワイヤレスセンサーを開発し、それらの音を人工知能で分析して、機械が完璧に作動しているか、あるいは暴走しそうかを示すパターンを検出している。これは、生産工程そのものにスマート技術を組み込んだ、文字通り追加的な「感覚による点検」であり、オペレーターが問題の発生前に未然に防ぐことを可能にする。

これは重要である。工具の破損が1件発生するだけで、1件あたり少なくとも1,600ドルの費用がかかる可能性があることを考慮すると、なおさらである。これには、予期せぬ生産ラインの停止によって生じる注文の喪失、残業、その他の課題による追加的な負担は含まれていない。

投入資源と産出物をより適切に管理することでも、同様の効率化を実現できる。例えば、部品の製造に必要な材料の量を減らしたり、製造に伴う廃棄物を削減したりすることが挙げられる。

Solugenは、米国を拠点とする化学企業であり、この両方に取り組んでいる。同社は、酵素と触媒作用をコーンシロップに応用し、製造業を含むほぼすべての産業で使用される化学物質へと変換している。このプロセスにより、石油、石炭、天然ガスといった化石燃料の使用を排除し、コストと炭素排出量の両方を削減することができている。

理論上、Solugenのソリューションは、現在化石燃料を使用して製造されている化学物質の約90%を製造できる可能性がある。したがって、同社が世界規模で生産量を拡大できれば、製造業など大量の化学物質を使用するあらゆる産業のパラダイムを変えることができるかもしれない。

世界経済フォーラムは、製造業とバリューチェーンに関してどのような取り組みを行っているのか。

先進製造業・サプライチェーンセンターは、製造業と世界のバリューチェーンを再構築する変化を理解するために、産業界、政府、市民社会のリーダーをつなぐ組織である。ますます複雑化する世界経済において、レジリエンス(強靱性)、持続可能性、競争力を探求するための信頼できる場を提供している。

業界や地域を越えた協働と共通理解を促進することで、同センターはパートナーが、適応、革新、そしてサプライチェーンの共同強化に向けた実践的な道筋を特定できるよう支援している。

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将来のグローバル・サプライチェーン

今後、このような革新によって工場の操業効率が向上すれば、それはどのような意味を持つのか。

まず、よりコスト効率の高い生産プロセスによって世界の競争条件が平準化され、先進国の工場が、海外の競合他社と再び価格で競争できるようになる。

さらに、国内産業が強化されることでサプライチェーンが短縮され、全体的な環境負荷が低減する。同時に、ウクライナ紛争や2021年のスエズ運河封鎖のような、世界的な破壊的危機がもたらす脅威も軽減される。

では、製造業の人材ギャップ(米国だけで2030年までに210万人分の雇用に達すると推計されている)についてはどうか。米国だけで2030年までに210万人分の雇用に達すると推計されている?技術の進歩により、現在の生産プロセスをより容易かつシンプルにすることができ、経験や技能が乏しい労働者でも、高品質の部品を正確かつ確実に製造できるようになる。

これらすべてを合わせれば、目的に適った製造業が実現する。すなわち、効率的かつ効果的に、そして環境にとってより良い方法で製品を生産できるようになる。しかし、さらに重要なのは、この産業が世界のイノベーションを妨げるボトルネックではなくなることである。

今日、新製品を市場に投入する(構想から生産まで)には、2年かかることもある。もしそうでなくなり、製造業がデジタルの世界のように機能し、何かを思い描けばそれを創り出せるようになったらどうだろうか。

それは、世界のサプライチェーンの問題がイノベーションを阻害せず、必要なときに製品を確実に入手できる未来である。技術の進歩により、その段階は手の届くところまで来ている。やがて、世界的な危機を緩和するために人工呼吸器やその他の機器が緊急に必要になったとき、ボタンを押すだけでそれらを入手でき、円滑かつ効率的に稼働する製造業によって届けられる世界に私たちは生きることになるだろう。

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