国内の製造業が取り組みを強化している工場のスマート化だが、必ずしもうまく進んでいるとはいえない状況にある。これは、最新の設備や技術を導入したとしても個別最適にとどまってしまうことが多いからだ。日立製作所は、このようなスマート工場の課題を解決するべく、統合MES（製造実行システム）パッケージ「FactRiSM」を軸としたトータルサービスソリューションを提案している。
さまざまな企業にDX（デジタルトランスフォーメーション）の推進が求められる中、製造業もモノづくりの現場におけるDXとして工場のスマート化が必須になっている。しかし、スマート工場の実現に当たっては、さまざまな課題が存在しており、そこで立ち止まってしまう企業も多い。そうした課題を解決するべく、MES（製造実行システム）を軸にトータルサービスソリューションを展開しているのが、日本を代表する製造業でもある日立製作所（以下、日立）だ。
工場のスマート化がうまく進まないケースが往々にして生じてしまうのはなぜなのだろうか。その大きな理由の1つとして挙げられるのが、スマート工場を実現するべく最新の設備や技術を導入したとしても、個別最適にとどまってしまうケースが多いことだ。
日立製作所 トータルシームレスソリューション統括本部 ビジネスコンサルティング本部 本部長の中村和也氏
日立製作所 トータルシームレスソリューション統括本部 ビジネスコンサルティング本部 本部長の中村和也氏は、その理由について「まず、経営方針や施策を即座にデジタル空間でシミュレーションし、実際に現場の現実空間でオペレーションできる仕組みがないことが挙げられるでしょう。加えて多くの製造現場では、設備や機器が連携、連動しておらず、また個々の設備や機器のログやデータがあったとしても、データの集合体から問題や要因を捉えられないというのが現状なのです」と見解を述べる。
こうした課題を解決し、全体最適化されたスマート工場を実現するために必要となるのが、サイバーフィジカルシステム（CPS）だ。CPSにより、デジタル情報が集積されたサイバー層と現場側のフィジカル層の「際」をつなぐシステム設計を行うことで、ITの進化に伴う管理システムと実行系システムとの連携を実現するのである。中村氏は「日立が提供するデジタルソリューション群『Lumada』のコンセプトも、現実世界をサイバー空間に写像して発見を導き、新たな価値を見いだすというCPSに基づいたものです」と説明する。
そして、次世代に向けたスマート工場を実現するためには、サイバー層とフィジカル層をつなぐCPSに、さらに価値創造層を加えた3層構造において「Sense」「Think」「Act」というサイクルを回すことが求められてくる。しかし、「実際のところは、ITの進化によってフィジカル層からセンシングの情報がより細かい粒度でどんどん集まっているものの、経営層の管理システムには十分に反映できておらず、価値創造に結び付いていません」（中村氏）。つまり、「Sense」「Think」「Act」のサイクルを回すことができていないのが実情なのだ。
次世代スマート工場実現に向けたアプローチ
次世代スマート工場実現に向けたアプローチ（クリックで拡大）
こうしたモノづくりの現場と経営／管理システムとのギャップを埋め、PDCAサイクルを回すために最適なアプローチとなるのがMESの活用だ。MESを用いることで、モノづくり現場における細かい制御の流れなどに関する情報を、管理系システムへとフィードバックできるようになるのである。
ただし、これまで国内の製造業では、医薬品や自動車など一部の業界を除いてMESの導入は進んでこなかった。特に、組立製造業では、取り扱う膨大な部品点数や頻繁に変更が行われるプロセスの取り扱いをMESに反映するのが難しいことが背景にあった。中村氏は「センシングの情報がより細かい粒度で収集できるようになった今こそ、MESの導入に最適なタイミングと言えます。日立としても、製造現場の4Mデータ（huMan、Machine、Material、Method）をデジタル化する技術との組み合わせにより組立製造業におけるMES導入を力強く支援します」と強調する。
日立製作所 産業第1ソリューション本部産業第1ソリューション部 部長上級コンサルタントの荒木伸明氏
中村氏が指摘する通り、スマート工場時代のモノづくりでは、現場の情報を基に4Mデータの分析を行って、経営施策を現場へと即座に反映する「Sense」「Think」「Act」のサイクルが必要になるが、実際のところはスマート工場のめざすべき姿とは程遠い状況に甘んじているケースが多い。日立製作所 産業第1ソリューション本部産業第1ソリューション部 部長上級コンサルタントの荒木伸明氏は「スマート工場の実現に向けて、大まかに分けて3つの障害があるのではないかと考えています」と述べる。
1つ目は「ライン自動化はしたが、生産性向上につながらない」という障害だ。これは、従来とは異なる自動化した製造ラインにおけるプロセスの設計やライン全体の構想などが不十分であるがために起こることだ。日立は、このプロセス設計とライン構想から顧客との協創を開始する「協創型ラインビルド」によって、この障害を解決したい考えだ。荒木氏は「お客さまとのコミュニケーションを第一に最適なラインを実現します。CPSのコンセプトに基づいて、設計段階からシミュレーションで動作検証することによる早期安定化や、サイバー空間上での制御プログラムの検証による立ち上げ期間の短縮などが可能です」と説明する。
「協創型ラインビルド」の特長
「協創型ラインビルド」の特長（クリックで拡大）
また日立は、産業用ロボットを活用して自動化ラインを構築する「ロボティクスSI事業」を強化するべく、2022年4月に日立オートメーションを設立した。協創型ラインビルドを推し進める上で、ロボティクスSI事業に特化した日立オートメーションは大きな役割を果たすことになりそうだ。
