変動の激しい製造環境において、化学メーカーは独自の運用、安全、持続可能性に関する課題に直面しています。
先進企業は、個別のデジタル活用事例を超えて、オペレーションとサプライチェーン全体にわたる統合的なエンドツーエンドの変革へと動いています。
6つの主要な構成要素を中核とするスマートファクトリー・エコシステムは、このアプローチが既存拠点を変革し、新たな拠点を形作ることができる仕組みを示しています。
化学メーカーは、変動性、需要の不均一性、そして変化する貿易体制に直面しています。多くの産業とは異なり、化学メーカーはまた、厳格な安全・環境規制の下で、バッチ式と連続式の複雑なプロセスを伴う、長寿命で設備投資の大きい工場を運営しています。こうした条件がデジタル化とAIの導入を遅らせている一方で、世界的な過剰生産能力、原料およびエネルギーのコストに関する圧力により、従来のビジネスモデルは持続困難になりつつあります。
こうした慣性は、今や危機感へと変わりつつあります。製造業者の92%がスマート製造を競争力にとって不可欠であると認識しており、世界経済フォーラムの「グローバル・ライトハウス・ネットワーク（GLN）」の企業を含む先進的なメーカーは、個々の拠点や機能における個別のユースケースを超えて動き出しています。彼らは、オペレーション、研究開発、サプライチェーン、持続可能性、人材を結びつけ、能力主導型のプログラムを構築しつつあり、その多くがエンドツーエンドで展開され、継続的に学習し価値を拡大する統合システムを生み出しています。
世界経済フォーラムは、グローバル・ライトハウス・ネットワークを通じて、先進的なメーカーを集め、今日の卓越した運営を定義し共有する場を提供しています。ライトハウス・オペレーティング・システム（LOS）は、この知見を実践的なモデルへとまとめたものです。ライトハウスおよびジュビラント・インゴレビアを含む産業パートナーの貢献により開発されたこのモデルは、企業が拠点やサプライチェーン全体にわたる責任ある変革の基盤を構築することを支援します。
強固な基盤に支えられた持続可能なデジタル変革
こうした背景のもと、ジュビラント・インゴレビアは、強固な基盤を築くことから、複数年にわたる段階的なデジタルの取り組みを開始しました。堅牢な工場接続性、クラウド基盤、そして集中型データレイクにより、同社は「Surge」と呼ぶプログラムを通じて、高度なアナリティクス、AI／機械学習、モノのインターネット、自動化を拡張することが可能になりました。3年間で、数百人の従業員が関わる100件以上の取り組みが、約1,400万ドルの価値を生み出し、研究開発を20%以上加速させ、持続可能性、安全性、レジリエンスを高め、グローバル・ライトハウス・ネットワークの認定につながったデジタルファースト文化を育みました。この経験と、ライトハウス・オペレーティング・システムを通じて体系化された知見や実証済みの手法を基に、ジュビラントの最新段階は、スマートファクトリー・エコシステムです。これは、全社的な価値創造を継続的に行うための統合的なアプローチです。
スマートファクトリー・エコシステム：主要な構成要素
スマートファクトリー・エコシステムは、個々の工場に導入されたデジタルツールの単なる集合体ではありません。それは、同社の統合されたデジタル・アーキテクチャであり、オペレーション、研究開発、サプライチェーン、持続可能性、人材の各システム間で、継続的なフィードバックループを生み出すものです。
この取り組みの段階は組織ごとに異なるものの、ジュビラントの解釈では、エコシステムを一つずつ構成要素を積み上げて計画的に構築することとしています。
1. 効率、生産性を高め、プロセスを改善するデータ駆動型システム。AIと自動化により、収率を最大化し、エネルギー効率を改善し、生産性向上のために原材料の移動を効率化します。
2. 環境性能と持続可能性を高める制御システム。高度なモニタリングにより、排水や温室効果ガス排出を削減し、工場を持続可能性の目標に適合させます。
3. より迅速なイノベーションのための生成AIとデータ駆動型研究開発。生成AIとシミュレーションにより製品開発を加速し、より迅速な商業化と規模拡大を可能にします。
4. 工場をより安全にするデジタルツール。スマートセンサー、自動化されたカメラ、予知型モニタリングにより、より安全で信頼性の高い操業環境を創出します。
5. 継続的な学習と包摂的な人材パイプライン。デジタル研修と多様性プログラムにより、強靭な労働力を育成し、包摂的な卓越性を促進します。
6. 機動的なエンドツーエンドのサプライチェーンと計画基盤。予測モデルとリアルタイムの計画により、原材料コストを最適化し、適正な在庫水準を維持します。
既存工場と新設工場にわたるデジタル機能の組み込み
グジュラウラは、同社で最も大規模かつ最も古い製造拠点の一つであり、25以上のプラント、7つの多目的ユニット、そしてキログラム規模からキロトン規模に及ぶ、極めて複雑なバッチ式および連続式プロセスを備えた、特殊化学品および中間体の統合拠点です。この複雑さは、既存拠点と新設拠点の双方におけるデジタル変革の強力な根拠となります。
過去3年間、10以上の分子、30以上のユースケース、50名以上の部門横断メンバーにわたるこの変革は、年換算で500万ドル超の価値を生み出し、同時に拡張可能な導入と継続的な改善を推進しました。金銭的な効果に加え、蒸気およびエネルギー消費の大幅な削減や、センサー、インターロック、デジタルモニタリングによる安全性の向上により、同社は世界的な持続可能性および安全性に関する表彰を受けています。
グジュラウラで製造される主要分子の世界最大の生産者であり、35以上の誘導体で主導的地位を持つ、中国以外で規模を有する唯一の企業として、この市場地位を維持するには、大規模な継続的改善が不可欠でした。このため、老朽化した製造工場のデジタルおよびAI主導の変革は、戦略上の必須事項となりました。その結果として実施された施策は、以下に示すとおり、大きな経済的および環境的効果をもたらしました。
グジュラウラで実証されたユースケースは、他の工場や拠点にも展開されています。今後稼働予定の多目的プラント（MPP8）は、設計段階からスマートファクトリーとして計画されています。データ駆動型の原材料搬送、プロセス分析技術、インテリジェントなバッチ実行、予知保全から、AIを活用した人材育成に至るまで、MPP8は適応性が高く次世代の製造能力を、その設計、運営、そして企業文化に組み込んでいます。
競争優位性のための新たな指針
エビデンスはますます明白になっています。統合されたエンドツーエンドの変革プログラムは、業界を問わず競争優位の源泉となりつつあり、特に、価値が複雑で相互に依存する運営に左右される化学産業でその傾向が顕著です。これらの能力を取り入れている企業は、大規模な設備投資を伴わずに、10～20%高い生産量、7～20%の労働生産性向上、そして最大15%の追加生産能力を達成しています。ジュビラントのスマートファクトリー・エコシステムは、この最前線の一つの表れであり、多くのグローバル・ライトハウス・ネットワークの事例も、分野を超えて同じエンドツーエンドへの転換を反映しています。
シュナイダーエレクトリックは、リアルタイムの環境モニタリングとサーキュラーエコノミーの実践、そして資源の最適化を組み合わせ、持続可能性と運営パフォーマンスを高めています。
エングロ・ポリマー・アンド・ケミカルズは、高度なプロセス制御とデジタルツイン技術を導入し、機動的でデータ駆動型かつ強靭な運営を可能にしています。
ジョンソン・エンド・ジョンソンは、「プロジェクト・エージェント・アルファ」を通じて生成AIを活用し、多段階の在庫最適化とプロセスマイニングを統合することで、同期化されたサプライチェーンを構築しています。
勝ち残る企業は、もはやデジタルを独立した取り組みや、相互に連携しない拠点ごとのプロジェクトの連続として扱うことはないでしょう。信頼できるデータ、接続されたインフラ、ガバナンス、リーダーシップ、そして継続的な学習に支えられながら、オペレーション、持続可能性、イノベーション、サプライチェーン、人材を全社規模で統合していくことになります。
実証済みのアプローチを共有することで、フォーラムのコミュニティは、成長、レジリエンス、イノベーション、人材における測定可能な成果を加速させることができます。変動性が常態となる中、規模を伴う全体的な変革が、次世代のリーダーを際立たせることになるでしょう。
