製造DXが目指すべき取り組み

製造DXセミナー資料
両利きの経営から柔軟な製造工場の最適化を目指します。
様々な製造系セミナーで実施

アバナード株式会社
Regional Innovation DX/AI Lead
Yuya Kakizaki

Transcript

1. 製造DXが目指すべき取り組み 2021年1月26日 アバナード株式会社 柿崎 裕也
2. 2 はじめに - 重要なポイント - 両利きの経営を意識して、コアである生産工場を生命体のように最適化することが大切です。 サプライチェーン・エンジニアリングチェーン・顧客体験 万能工場 ERP/CRM Smart Factory アセットマネジメントシステム 新しい価値を創造 消費者 / 顧客 消費者 / 顧客 既存サービス「深化」 リアルタイムに 全体観を把握 迅速に生産 新規サービス「探索」
3. 3 本日お伝えしたいポイント コアである生産工場を最適化していくためには、以下の取り組みが重要だと考えています。 ※SmartFactoryの一例:クライアントに寄り添った工場を提案、実現していきます。 開始 持続 クイックにデジタル化の土台作りをする 先を見据えて、柔軟に変化していく
4. 4 なぜ両利きの経営が必要なのか？ VUCAの時代では、プロセスの柔軟性が重要なポイントになっていきます。 VUCA DX 企業 将来 方向性 インフラ カーボン ニュートラル ESG SDGs 人口推移 コロナ 全体MAPが変わっていく中で、どこにポジションを作るかが大切
5. 5 ポジションには「ブランド/パーパス」が重要 「ブランド/パーパス」のために作り上げた「プロセス」は真似ることができません。 思考に気をつけなさい、 それはいつか言葉になるから。 言葉に気をつけなさい、 それはいつか行動になるから。 行動に気をつけなさい、 それはいつか習慣になるから。 習慣に気をつけなさい、 それはいつか になるから。 性格に気をつけなさい、 それはいつか運命になるから。 性格 個性 ブランド/ パーパス コンテキスト プロセス 自律性 性格 性格
6. 6 日本の現在位置① 製造の労働生産性低下と生産年齢人口減少によりプロセス見直しが必要です。 2000年 2010年 2019年 1 日本 86,184 アイルランド 229,699 アイルランド 573,616 2 アイルランド 84,860 スイス 165,273 スイス 204,444 3 スイス 81,088 ノルウェー 133,763 デンマーク 162,112 4 米国 78,896 米国 126,668 米国 148,321 5 スウェーデン 75,925 デンマーク 125,734 ベルギー 131,646 6 フィンランド 74,563 スウェーデン 122,382 スウェーデン 124,839 7 ベルギー 68,338 ベルギー 121,884 オランダ 124,630 8 ルクセンブルク 64,673 フィンランド 119,613 ノルウェー 120,632 9 オランダ 63,741 オランダ 115,683 フィンランド 115,184 10 デンマーク 62,560 日本 111,064 オーストリア 112,810 ・・・ ・・・ 18 日本 95,852 労働生産性低下 生産年齢人口減少 出典：日本生産性本部「労働生産性の国際比較2020」を基にアバナード作成 (単位）USドル（加重移動平均した為替レートにより換算) ▪製造業の労働生産性水準の遷移 出典：総務省「我が国の人口の推移」 ▪日本の人口推移 生産年齢人口数 2010→2060 ※生産力は相対的な大きさとなります。
7. 7 日本の現在位置② デジタル競争力はDXを利用してプロセス改善に必要な力でありながら、日本は低調しています。 出典：IMD WORLD DIGITAL COMPETITIVENESS RANKING 2021を基にアバナード作成 ▪日本デジタルの弱み(下位5位以内) ▪日本デジタル競争力ランキング2021(全64ヵ国) 順位 2021年 前年比 1 米国 - 2 香港 +3 3 スウェーデン +1 4 デンマーク -1 5 シンガポール -3 6 スイス - 7 オランダ - 8 台湾 +3 9 ノルウェー - 10 アラブ首長国連邦 +4 ・・・ 28 日本 -1 項目 順位 機会と脅威 62 企業の機敏さ 64※最下位 ビッグデータ解析活用 63 国際経験 64※最下位 デジタルスキル 62 移民法 62
8. 8 なぜ日本は苦戦を強いられているのか？ 仕組みを変えることは大変で、無理に追加しても歪になるため、柔軟な仕組みが求められます。 日本が築き上げた仕組みは素晴らしい 仕組みを簡単に壊すことができない リープフロッグ現象が起こせない 柔軟な仕組みに再構築 デジタルとリアルが融合した世界
9. 9 DXに向けた取り組み 柔軟でトレンドにあった仕組みを目指すにはDXの取り組みは欠かせません。 デジタイゼーション デジタライゼーション DX デジタルトランスフォーメーション デジタル技術を活用して、顧客や社会のニー ズを基に、製品やサービス、ビジネスモデルを 変革。また業務そのものや、組織、プロセス、 企業文化・風土を変革し、競争上の優位 性を確立すること 既存の紙のプロセスを自動化するなど、物質 的な情報をデジタル形式に変換すること 例えば会社内の特定の工程における効率化 のためにデジタルツールを導入するなど 組織のビジネスモデル全体を一新し、クライア ントやパートナーに対してサービスを提供する より良い方法を構築すること つまり自社内だけでなく外部環境やビジネス 戦略も含めたプロセス全体をデジタル化する 様々な データ 収集/加 工/蓄積 可視化/ 分析 インサ イト レコメン デーション 目的の 明確化 仮説 現状把握 将来予測 改善 新規ビジ ネス価値 ※正確性が重要
10. ©2022 Avanade Inc. All Rights Reserved. 10 アバナードの 取り組み
11. 11 DXへの流れ 最新テクノロジーと全体のトレンド、クライアントの方向性をもって、DXの実現を目指します。 Edge AI Digital Twin IoT グローバルに利用可能な無制限のコ ンピューティングリソース クラウドで一元管理されたセンサーやデ バイスからの信号を利用する クラウドから IoT デバイスにオフ ロードされたインテリジェンス あらゆる物理的な環境の見えるレプ リカを作成し、過去を追跡し、未来 を予測します。 クラウドとエッジでの画期的なイン テリジェンス機能 Cloud
12. 12 DXにおけるアバナードの取り組み例 デジタル化への土台作りと柔軟なプロセスでありつづけるための取り組み事例を紹介します。 Edge AI Digital Twin IoT グローバルに利用可能な無制限のコ ンピューティングリソース クラウドで一元管理されたセンサーやデ バイスからの信号を利用する クラウドから IoT デバイスにオフ ロードされたインテリジェンス あらゆる物理的な環境の見えるレプ リカを作成し、過去を追跡し、未来 を予測します。 クラウドとエッジでの画期的なイン テリジェンス機能 Cloud テクノロジー 取り組み概要 1 2 Power Platform (Power Apps) デジタル化への土台作り Digital Twin 柔軟なプロセス作り 1 2 Cloud Digital Twin
13. 13 アバナード活用事例 1. Power Platform 2.Digital Twin
14. 14 Power Platform PowerApps ▪多様なコネクト 300以上のAPIやDB、 クラウドサービスと接続可能 ※PowerPlatform全体が接続可能 GUIベースの レイアウト作成 Excel関数の ように機能作成 ▪クイックな作成 Microsoft Power Platform - PowerApps - Power Platformとはローコーディングでデータの収集から解析・予測まで一気通貫で実現可 能なプラットフォームです。Power Appsはビジネスアプリケーションとしてクイックに作成、かつ多 様なコネクトによるカスタマイズ性や柔軟性が実現可能です。
15. 15 DX Power Apps 共感 課題抽出 アイディア創出 プロトタイプ開発 検証 デザイン思考 アジャイル開発 可視化 / 警告 制御 / 分析 レコメン デーション 予測 / 最適化 自律的 判断 デジタル化の 土台作り 事後保全 予防保全 予知保全 QCD リスク アバナードは、 マイクロソフトと アクセンチュアの 合弁会社 2週間 2週間 2週間 Power Appsを用いたアバナードの取組み 高い技術力(PowerApps制約外も)とコンサルティング力で、Power Appsの効果を高めます。
16. 16 DXを「システム」と「人材」の2軸で推進することも可能 クイックで、課題に対して 確度の高いソリューションの提供 シチズンデベロッパーとして、ペインポイ ントの改善からDX価値創造まで推進 「システム」軸 「人材」軸 一気通貫でビジネス ニーズを満たすローコー ディングソリューション Power Appsを利用した2軸のDX推進 アバナードはシチズンデベロッパーへの土台をサポートすることもできます。お客様がシチズンデ ベロッパーとしてデジタルを理解していくことで、ペインポイントの改善からDX価値創造まで自 身で推進することも可能です。
17. 17 現場の具体的な取り組み 現場取り組みにデザイン思考やアジャイル開発を適切に組み込むことは有効的です。 【設備保全における一般的な課題例】 ※Q:品質, C:コスト, D:納期 Q D C ◼ 設備の高度化、またニーズによる短縮化からの人的要因の事故 (人的要因の事故は全体の38%） ※総務省・消防庁「令和元年中の石油コンビナート等特別防災区域の特定事業所における事故概要」より ◼ 保全業務の属人化、高度化(専門化)、 人手不足(日本)による技術継承不足 ◼ 設備の老朽化による品質の低下、故障、労働災害 ◼ 設備ダウンタイムによる損失、事故発生時の損害コスト ◼ メンテナンスコストの圧迫 PowerApps導入によるQCDの維持・向上 Q:品質 C:コスト D:納期 ◼ チェックリストや画像などのエビデンス保存、自動チェックによる人的ミスの改善 ◼ 専門動画やレコメンデーションのサポート、専門家による遠隔アシスト ◼ IoTデータの分析により、リアルタイムで品質の予測、問題の特定 ◼ データ蓄積によるナレッジの共有、技術継承 ◼ 予兆保全によるダウンタイム削減、修理時期の予測によるコスト削減 ◼ 現場でのWチェック:2人体制から1人対応によるリソース削減 ◼ 作業効率による労働時間の短縮(設備管理台帳の入力簡易化など) ◼ 予兆保全などからスケジューリングを最適化して適切な納期を実現 具体的 As-Is 業務フロー Check Point To-Be 業務フロー ⚫ 課題の深堀が重要 課題の本質は何か？ それによっては、業務を根本から再構築も必要 抽象的 To-Be 業務フロー
18. 18 現場の具体的な取り組み 現場取り組みにデザイン思考やアジャイル開発を適切に組み込むことは有効的です。 本質的 課題 目に見える 課題 ⚫ 課題の深堀が重要 Power Apps ▪デザイン思考 ▪アジャイル開発 Step1 共感 Step2 課題抽出 Step3 アイデア Step4 プロトタイプ Step4 検証 相性良い 各ユーザにとっての最適化 画面設計 画面開発 機能開発 確認/反映 確認/反映 可視性は? 使用性は? 機能性は? 管理視点 現場視点 １．課題の本質が合っているか 課題の確度が目的達成に最も重要 共感して、課題の深堀することが重量 ２．ソリューション(手段)先行になっていないか 課題優先、最先端・レガシーテクノロジーの意図を理解 工程自体を根底から変えることも一つ ３．プロトタイプで炙り出すのも一つ デザイン思考・アジャイル開発を用いて、クイックに現状を確認 失敗をクイックに学ぶことも非常に重要 AVA
19. 19 （参考）リモートでの現場対応 コロナ影響によるリモートでの現場対応も取り組み次第では、良いこともあります。 今まで以上に予測をして、お互いの理解(信頼)を深めることで、よりよく推進できる 監視カメラ/動画撮影/リモートMTG・・・ ◼ リモートでの開発方法 ◼ 現場での共感方法 Pros：リモート撮影 ⚫ あとで見返すことが可能 ⚫ 自然な動きをみることができる (特に監視カメラ) ⚫ 認識合わせが容易になった (現場が遠い場合) ⚫ 担当者の理解が深まった 自発性が上がった Pros：リモート対応 模擬テスト/貸出・・・ バルブ閉 バルブ開
20. 20 ▪ As-Is ▪ To-Be 紙のチェックリストを元に点検確認 間違いがないか互いにWチェックを実施 １ 修理対応が必要な場合、 大量の資料を持ち運び、設備管理台 帳などを参考にしながら対応、実施し た内容も記載 プラント 2人体制で 定期的に予防保全 また事後保全実施 プラント 1人体制でも アプリや遠隔者によって、 2人体制よりも効率的 で高品質に対応可能 事務所(遠隔地) 専門家として 遠隔にある複数拠点に必要 に応じて対応 また予知保全を実施して、 メンテナンスの最適化を実現 不明点が出てきた場合、 互いに確認、また専門家に電話 外観だけでは判断が困難場合、 設備の分解や特殊な機器を用いて 点検を実施 アプリのチェックリストで点検確認 抜け漏れ作業がないように制御 またエビデンスとしての保持、ダブル チェック項目は画像共有で遠隔者に承 認を取得可能 １ ダブルチェックとして、 送られた画像をアプリから確 認、承認 予知保全として、 モニタリングを実施 先行して適切な対応を実施 現場の進捗確認 各拠点の問合せをサポート 不明点が出てきた場合、 チャットボットやTeamsで専門家に聞 く 、また参考資料や動画をアプリから 確認 専門家として 緊急な問題がある場合、 現場に駆けつけて対応 現場の問題時に、電話 で対応 会話だけでは原因不明 の場合、現場まで伺って 問題対応 修理対応が必要な場合、 適切な資料や対応内容、チャットなど をモバイルアプリ上で参考して実施 実施した内容も音声や映像、選択項 目などで簡易的に入力 外観だけでは判断が困難な場合、 IoTによるセンシングデータの確認、ま た分析により原因の提示 ２ ３ ４ ２ ３ ４ ２ １ ５ ２ 保全業務ストーリー例 Power Apps導入により、QSDが向上したストーリーの実現ができます。 ※大衆的なシナリオを想定
21. 21 21 保全業務アプリ 保全業務管理アプリ ◼ 各設備状況をIoTで取得していた データ、また分析した結果からモニタリ ング 予知保全機能 点検者 管理者 ◼ 点検者が点検機能で撮影した画像 の承認・拒否を実施 (遠隔からのダブルチェック) 点検内容承認機能 ◼ 点検者が不具合報告機能で登録し た内容の確認 不具合内容確認機能 ◼ 点検機能でダブルチェックすべき画像 （今まで目視で確認していた対象） の承認状況を確認 承認確認機能 ◼ 点検するチェックリストを工程で制御 (抜け漏れ防止) また選択項目やカ メラ機能で簡易入力 点検機能 プラント 事務所 (遠隔地) ◼ 各設備状況をIoTで取得していた データ、また分析した結果で確認 設備データ確認機能 ◼ 点検するために必要な参考資料のリ ンクや埋め込み動画を確認 参考資料・動画確認機能 ◼ 点検するために確認したい内容(QA) をチャットボットで確認 チャットボット機能 ◼ 不具合発生時に対応した内容を選 択項目や音声入力を用いて、簡易 報告 不具合報告機能 １ ２ ３ ４ ６ ５ ７ ８ ９ ソリューション概要 保全業務のQCD向上のストーリー実現のため、以下のソリューションのデモを作成しました。
22. 22 業務アプリ説明 - Top画面 - 「未実施絞り込み機能」 本日の点検項目で未実施 のみを抽出 「本日の点検項目一覧」 本日実施予定の点検項目の一覧表示 点検実施する項目を押下で、詳細の点検画面に 遷移 （詳細画面は別スライド参照） 「承認申請一覧確認ボタン」 点検作業で実施した承認が必要な画像や値が 管理者によって、承認されたか拒否されたかの一覧 確認画面に遷移（詳細画面は別スライド参照） 「設備一覧確認ボタン」 設備データ(IoT)から設備の状態を確認できる画面 に遷移（詳細画面は別スライド参照） １ １ ２ ３ ４ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 「リフレッシュ機能」 手動で最新情報を取得 ※基本的に自動取得するが、瞬断時に利用想定 「検索機能」 本日の点検項目から施設のエリア別や器具の種 類別でフィルタリング 「参考資料一覧確認ボタン」 点検作業で参考に資料や動画一覧画面に遷移 ※各点検画面からも遷移できるボタンあり （詳細画面は別スライド参照） 「QA機能(チャットボット)」 QA確認のチャットボット画面に遷移。また管理者に 電話も可能（詳細画面は別スライド参照） ５ ６ ７ ８ ▪ 保全業務アプリ
23. 23 業務アプリ説明 - ①点検機能 - ▪ 保全業務アプリ Top画面 ⑤不具合報告機能へ ③参考動画機能へ ⑧点検内容承認機能へ (通知) IoTで取得したデータがデフォルト 値として入力済み 現場でダブルチェックしていたもの を撮影して管理アプリに送る １
24. 24 業務アプリ説明 - ②承認確認機能、③参考資料・動画確認機能 - ▪ 保全業務アプリ ①各点検機能から 対象となる点検内容と紐づ いた動画画面に遷移 Top画面 チェックした項目内容で フィルタリング ２ ３
25. 25 業務アプリ説明 - ④設備データ確認機能 - ▪ 保全業務アプリ 地図から確認したい設備のアイ コンを押下すると設備情報表示 Top画面 IoTで取得したデータ表示、 また分析した不具合値は警告 ４
26. 26 業務アプリ説明 - ⑤不具合報告機能、⑥チャットボット機能 - ▪ 保全業務アプリ Top画面 ⑨不具合内容確認機能へ (通知) 各点検画面 報告内容を音声で記録可能 音声内容をすぐに確認も可能 ５ ６
27. 27 業務アプリ説明 - ⑦予知保全機能 - ▪ 保全業務管理アプリ 左のタブで画面遷移 承認申請や不具合報告 は各対象のタブに通知がカ ウントアップ表示される IoTで取得したデータが表 示され、また分析した情 報から警告表示もする ７
28. 28 業務アプリ説明 - ⑧点検内容承認機能 - ▪ 保全業務管理アプリ 保全業務アプリから承認 依頼があると通知され、承 認待ち分カウントアップする 全て承認・拒否後、消える ①点検機能で確認、承認 依頼した内容が表示される ８
29. 29 業務アプリ説明 - ⑨不具合内容確認機能 - ▪ 保全業務管理アプリ 保全業務アプリから不具合 報告があると通知され、未 対応分カウントアップする 全て確認後、消える ⑤不具合報告機能で登録 された内容が表示される ９
30. 30 アバナード活用事例 0 1. Power Platform 2.Digital Twin
31. 31 Digital Twin - ミラーワールド - 正確でかつ関連するデータを取得することで「ミラーワールド」を創り出すことができます。 ミラーワールド
32. 32 Digital Twin デモ動画１
33. 33 Fortify Extend Reinvent 強固なデータ基盤を築き、 予測結果の信頼性を高める ノーリスクな シミュレーションを繰り返す ミラーワールドを 変革の中核に据える • これからの未来を予測するには、過去 のデータだけでは不十分 • 企業間の連携を見据えて、 データを準備することが必要 • ミラーワールドでは、自社単体で発揮 できる影響力は限定的 • 未来を共創できるパートナーとのコラボ レーションが必要不可欠 • 現実世界を複製したかのような、強力 な再現力を手に入れる • リスクの大きな課題も、反復的なシミュ レーションが可能になる ミラーワールドを武器にする すべての可能性をシミュレートし、未来を変革する
34. 34 ⚫ 現実世界のサンドボックス – 現実世界の複製を作成することで、 さまざまな可能性を考慮した実験が可能に ⚫ 実験はノーリスク – 現実世界ではコストが高すぎる実験も、 繰り返し安全にシミュレートできる ⚫ ライフサイエンス領域への拡大 – ライフサイエンスに関する情報をデジタルツイン化す れば、より複雑で価値ある実験も可能に 何度でも時間の限り試せる ノーリスクなイノベーションの遊び場
35. 35 アバナードが提供するデジタルツインソリューションの 各コンポーネント 先進的な分析 概要 初期段階で作成されたユースケース に沿った、データ検証や分析モデルの 迅速な展開。作業や加工工程、各 種センサー、そこからのデータ、機器 情報などを、物理的な視点と仮想 的な視点で融合させる。 AIによる分 析と連携する統合分析基盤。 利用者 各種製品、製造に対するエキスパー ト、テクニカル・アドバイザー 運用管理のデータ把握 概要 Azure Digital Twinsによる空間的に 表現されるアセットのデータや事象の 把握。現場の機器、センサーデバイス、 高度な分析モデルの遠隔監視。IoT Hubによる新しい運用管理形態への 対応や、必要なデータの迅速な配送 展開。 利用者 テクニカルアドバイザー、運用管理者 高度な可視化機能 概要 高度な各種データの可視化による利 用者への支援。3Dデータ処理、AR、 VR、ダッシュボードを活用したアプリ ケーション。リアルタイムに状況を把握 できる可視化環境です。アセット間の 関連性を認識したリアルタイムな状況 を、時系列で表示し、見やすくアラート を表示したり、分析の結果で対応が 必要と判断された情報を表示します。 利用者 フロントライン・ワーカー、キー・ステーク ホルダー 繋がる機器や工場 概要 アクセラレータモジュールとデータエクス トラクタおよび追加のIoT Edge Plug & Playハードウェアと統合することで、 工場のデータをオンライン化し、資産 やインフラの迅速なオンボーディングを 可能にし、クラウドへのデータの送出を 削減します。 利用者 現場責任者、作業員、ベンダー
36. 36 アバナードが提供するデジタルツイン：ハイレベルアーキテクチャー 現場・工場内 クラウド 利用者 各種センサーか らのデータ集約 国内工場 海外工場 Azure IoT Hubs 先進分析基盤 データ抽出・配送 IoT Edge Gateway Azure Digital Twins 3D Twin Apps Microsoft Teams Twin Data Explorer Microsoft Power Platform (Power BI, Power Apps, Power Automate, and more!
37. 37 Digital Twin デモ動画２
38. 38 本日お伝えしたいポイント コアである生産工場を最適化していくためには、以下の取り組みが重要だと考えています。 ※SmartFactoryの一例:クライアントに寄り添った工場を提案、実現していきます。 開始 持続 クイックにデジタル化の土台作りをする 先を見据えて、柔軟に変化していく
39. 39 ©2022 Avanade Inc. All Rights Reserved. 39 Any questions?
40. 40 - Appendix -
41. 41 Mixed Reality（HoloLens2） デモ動画
42. 42 保全業務（PowerApps） デモ動画