デジタルマニュファクチャリングとは何か。知っておきたい3つのメリットとは

デジタルマニュファクチャリングとは何か

デジタルマニュファクチャリングの定義を簡単に説明すると、コンピュータシステムを使って製造業務をサポートし、改善するプロセスのことです。

デジタルマニュファクチャリング・ツール（多くの場合クラウドベース）は、生産サイクル全体のプロセスを連動し、簡素化することで、製造業務を統合する「デジタルスレッド」を作り、設計、生産、サービスなどを合理化・強化することができます。

デジタルマニュファクチャリング技術は、プロセスのシミュレーションとモデリングに使用され、プロセスの最適化、運用コストの削減、生産のスピードアップ、そして製造プロセスの異なるフェーズをよりシームレスに組み合わせることにより各フェーズの結束力を向上させます。

デジタルツールによってメーカーは製造プロセス全体を1つのソフトウェア・プラットフォームで集中管理できるようになり、デジタル製造ライフサイクル全体からデータを収集、分析する可能性が広がりました。

このデータにより、メーカーはどこで生産が滞っているか、生産ラインのどの部分にメンテナンスが必要か、特定の製品にどれくらいの需要があるかを、すべてリアルタイムで判断できるようになり、素早くビジネスの意思決定、行動をすることが可能となります。

デジタルマニュファクチャリングの種類

デジタルマニュファクチャリングを適用できる領域は、「プロダクト・ライフサイクル」「スマートファクトリー」「バリューチェーン・マネジメント」の3つです。

プロダクト・ライフサイクル

エンジニアリングデザインに始まり、調達、生産、サービスまでの製品ライフサイクルにおいて、デジタルツールは設計仕様の修正、原材料の需要予測、顧客へのサービスの向上をより容易にします。

スマートファクトリー

スマートファクトリーは、機械、センサー、ツールを使ってリアルタイムにデータを収集し、プロセスの効率性を高めるための知見へと変換します。収集した知見をもとにプロセスや制御を変更することで、生産性の向上とコスト削減が可能になります。

バリューチェーン・マネジメント

バリューチェーン・マネジメントの領域は、製造オペレーションに必要なリソースの数を、手を抜くことなく最小化することに関係しています。デジタルツール利用の一つの例として、企業は在庫を縮小してキャッシュフローを確保しながら、需要の急増や不足で困ることの無いよう、リアルタイムで在庫を確認することができます。

デジタルマニュファクチャリングのその他の利点

製造業をデジタル化することの利点と、デジタル生産で実現可能なことをご理解いただけたと思います。また更に、デジタルツールは、生産プロセスにおけるエラーを事実上排除する精度と自動化を実現します。また、多くのメーカーの長年依存してきた紙ベースのプロセスを自動化することで、手作業を削減することができます。

さらに、デジタルマニュファクチャリングには、生産ラインを停止して収益を失うことなく、リアルタイムで設計変更を行うことができる俊敏性が備わっています。また、設計者は物理的な実装に時間とコストをかける前に、バーチャルな製造環境を構築し、プロセスをテストシミュレーションすることができるという利点もあります。

センサーや高度なデータ収集を活用した予防保全プログラムをメーカーが組み込めるようにすれば、機械を点検するために行っていたすべての手作業がデジタル化されるため、保全コストを大幅に削減することができます。

デジタルマニュファクチャリングは、プロセスの最適化だけではありません。特に、エンジニアリング、機械設計、フロアレイアウト、生産フローを支援する3Dモデリングソフトウェアの導入は、設計段階にも大きな利点をもたらします。

メーカーは複雑な設計や高度に最適化されたプロセスを、生産に移行する前に画面上において低コストで作成できるため、従来よりもはるかに実験的、創造的、かつ幅広い視野を持って取り組むことができるようになりました。

デジタルマニュファクチャリング・システムは
どの分野に適用されているか？

デジタルマニュファクチャリングシステムは、幅広い産業分野で、製造工程を必要とするあらゆる製品の製造に応用されています。デジタルマニュファクチャリングの中でも幅広く知られており、実績のある事例には以下のようなものがあります。

• ソフトウェアに接続されたセンサーを使用して製品の品質をリアルタイムで報告し、企業が不良率を監視して必要に応じてプロセスを調整するのに役立てます。
• 搬送装置にスマートテクノロジーを導入し最も効率的な方法で材料の流れを自動化することで、エラーやボトルネックを排除しながら生産と市場投入までの時間を短縮することができます。
• サプライチェーン上で移動する資産をリアルタイムで追跡し、顧客ニーズの進化や変動に合わせて生産と在庫を即座に調整することができます。

デジタルマニュファクチャリング導入の評価

デジタルマニュファクチャリングは、その利点や利用例のポテンシャルを以てしても期待されるようなレベルの普及を遂げていません。 Deloitteの調査によると、「スマート工場」を少なくとも1つ持っていると答えた米国の製造業者は、わずか5%でした。

その理由は、生産フローの混乱、デジタル化のコストと複雑さ、セキュリティに関する懸念などが挙げられます。しかし次第に早期にデジタルマニュファクチャリングを採用した企業に生産性や業績の遅れをとるようになると、従来の製造業はデジタル化以外の選択肢はないと考えるようになるでしょう。

デジタルマニュファクチャリングの可能性を
最大限に引き出す

デジタルマニュファクチャリングは、製品開発者とメーカーに両者にとって画期的です。ワークフローの合理化やエラーの低減に役立ってきた反復開発とは異なり、製品の設計、評価、生産、改良の方法自体を一変させる可能性を秘めています。

デジタルマニュファクチャリングは、多くの産業を根底から覆し、ワークフローや生産ラインにさらなる効率性をもたらすでしょう。すでに多くの強力なコンピュータ支援製造技術があり、メーカーはエンジニアのデスクと製造現場とを繋ぐことができます。今後も、より高性能で堅牢な技術がリリースされ、デジタルマニュファクチャリングに変化をもたらし、進化していくことが予想されます。

スペイシャルのSDKは、最先端の3Dモデリング機能に必要なすべてのデータライブラリを提供し、現在メーカーが利用できる最も高度なデジタルツールの一つです。弊社のSDKは、製造業で使用される革新的なコンピュータ支援設計およびコンピュータ支援製造アプリケーションを強力にサポートします。

スペイシャルの 自動機械およびロボット用ソフトウェア が、どのように製造業者の生産性向上を実現しているかをご覧ください。