インダストリー5.0： 人間の役割を高める 製造業のスマート化 （続編）

インダストリー5.0：
人間の役割を高める
製造業のスマート化
（続編）

マーク・パトリック：
「The Tech Between Us」にようこそ。今回も引き続き、インダストリー5.0をテーマに、ISA（国際自動制御学会）デンマーク支部・支部長、レオナルド・デントーンさんとの対談をお届けします。前回の対談をまだお聞きになっていない方は、Empowering Innovation Togetherのウェブサイトをご覧ください。
さて今回は、デジタルトランスフォーメーションについて、また、企業がデジタル技術、つまりインダストリー5.0を導入するまでの道のりについてお話を伺いたいと思います。企業が「インダストリー5.0こそ、今後取るべき道であり、自分たちに必要な取り組みである」と決断するに至る主な要因とは何でしょうか。
レオナルド・デントーン：
そうですね、まず、インダスリー5.0の3つの柱についてお話ししましょう。「持続可能性」について言えば、今や現実のものとなり、具体的に優遇措置という形で現れてきています。政府は、CO2の排出量や地球環境に与える影響に対して、その代償を支払わせる取り組みを始めました。つまり、資源をより有効に活用するという目的に沿っていなければ、損益計算書に大きく影響するようになったのです。これが要因の1つです。
マーク・パトリック：
持続可能性を推進する上での経済的な動機付けですね。
レオナルド・デントーン：
その通りです。特にある市場では、競争優位性に関係します。もし消費者が持続可能な製品を好み、それに対して割高な価格を喜んで支払うのなら、持続可能な製品を提供し、特定の基準への準拠を証明できる企業は、競争優位に立つことになります。さまざまな業界の多くの企業、特に大手企業は、このようにして製品価値をさらに高めようとしています。明らかに競争優位性を獲得するためです。「回復力」について言えば、その最たる例は新型コロナウイルスでしょう。つまり、世界で何が起ころうとも、より俊敏に、より迅速に対応できるということです。ただし、私は回復力を単に俊敏性としてだけでなく、事業継続性やリスク管理として捉えています。この2つはコインの表と裏だと思います。前回話題にのぼった労働力の確保と維持という観点で言えば、事業継続性を確保するためには工場を稼働させる必要がありますよね。"
マーク・パトリック：
そうですね。
レオナルド・デントーン：
3つ目は、私自身の実務経験を踏まえて説明したいと思います。コンサルタントとして駆け出しの頃、「チェンジマネジメント」とは、より多くのプロジェクトを売り込むためのコンサルティング・テクニックであり、エンジニアにあまり技術的でないことを売り込み、その重要性を強調するためのものだと考えていました。その後、業界団体に属する産業界のネットワークに積極的に参加するようになって、60歳前後の白髪のエンジニアたちが、何よりもまずチェンジマネジメントについて語っていることに気づきました。それは、自らのキャリアにおいて失敗を経験したことから得た、苦い実体験から来ています。つまり、最高の技術を持っていても、人やプロセスを考慮せずに構築して、真のニーズを満たさず、その技術がもたらすメリットをうまく伝えられなければ、その技術は決して成功しないということです。
これは、従来分かれていたITの世界とOTの世界が1つに融合したことによる興味深い結果です。ITの世界では、ユーザーの導入やチェンジマネジメントは、比較的古くからあり、目新しいものではありません。少なくとも、ITの世界では誰もが耳にしたことがあるはずです。OTの世界は、イノベーションサイクルがはるかに長いのが特徴です。言うまでもなく、製造現場の資産、つまり機械やそれを制御する機器は、OT、つまり制御・運用技術でつながっています。OTの世界は資産と資本が重視されるため、イノベーションサイクルが非常に長く、それほど頻繁にイノベーションを行う必要はありません。ところが、チェンジマネジメントツールに注目する必要があるということが話題になりました。クラウドコンピューティングや人工知能など、従来はITに属していた典型的なテクノロジーが、製造現場にも運用技術として応用されるようになったため、この2つの世界が融合し、突然、OTでも同じニーズが生まれたのです。新しいように見えますが、実はそのニーズは前からあったのです。
マーク・パトリック：
いくつかの重要な点が挙がってきたと思います。インダストリー5.0の柱についてのお話を振り返ってみると、商品性、運用性がありました。そして「事業継続性」という言葉を使われましたが、とてもいい言葉だと思います。これは、従業員の維持やスキルアップ、年齢に関係なく仕事への意欲向上につながります。さて、以前の質問でも取り上げたことですが、新しいテクノロジーを導入する際に、従業員と作業するプロセスとの間のインターフェイスをどのように構築するかが重要になります。直感的で使いやすく、わかりやすいインターフェイスであることが重要であり、複雑な操作は設計段階で解消してあります。プロセスは続きますが、従業員は求められることに非常に早く慣れるようになりました。
レオナルド・デントーン：
さらにもう1点付け加えさせていただけば、それは、プロセスの複雑さを解消するだけではありません。同じ工場で30年間現場にいたエンジニアは、その会社やプロセスに関する膨大な量の知識を持っていますが、その知識は必ずしも記録されたり共有されているわけではありません。つまり、事業継続という観点から言えば、彼らが退職すれば、その知識も一緒に失われてしまいます。ですから、現場の新人との間で知識のギャップを埋めることができることが、非常に重要になります。それは必ずしもプロセスを単純化するということではなく、複雑な問題に対する知識と理解をより多くの人々に提供するということです。また、問題に一緒に取り組むことができることも重要です。例えば、技術コミュニティを立ち上げれば、地球の裏側の工場にいる同じ会社のエンジニアが、解決策を見つけ出し、共有してくれることも可能になります。そんなことは、これまでにはありえませんでした。私がここで言いたいのは、多くの大企業が合併や買収により規模を拡大していますが、世界各地で働き方や成熟度も異なるため、組織内の異なる拠点や社員との協力ができていないかもしれないということです。ですから、知識が共有されていない可能性があります。
マーク・パトリック：
しかし、現在では、情報を収集し共有するというプロセスを、シンプルかつ迅速に実現できるテクノロジーが提供されているわけですね。では、次に3つの柱の実現について少し考えてみたいと思います。この3つの柱こそ、組織や社員がこの道を歩む理由であり、その基盤となるものです。この道のりがどのようなものなのかを考えてみましょう。新しい顧客がやって来て、デジタルトランスフォーメーションについて相談したいと言っているとします。どのようにして始めればいいのでしょうか。まずは業務レベル、現場レベルの状況に目を向けるのでしょうか。それとも、経営陣の要望やビジネス目標に目を向けるのでしょうか。あるいは、その両方でしょうか。どのように進めていくのか、少しお話いただけますか。

レオナルド・デントーン：
始め方は実にさまざまです。業界によって異なりますし、地域によっても異なります。例えば、建設業界、食品・飲料業界、石油・ガス業界では、まったく状況は異なります。でも多くの場合、大量の営業資料に圧倒されて困惑しているリーダーたちが、この改革の出発点になります。突然、問題の解決策となりそうなテクノロジーが登場し、自社の工場を視察すると、現場をペーパーレスにすべきだと気づきます。あるいは、まったく異なるニーズを抱え、いくつかの工場を訪問したところ、同じ問題を異なる方法で対応しており、まったく連携が取れていないことを見て、非常に苛立ちを感じます。そのため、今後どう進めていくべきか正しい方法を知りたいと思っているのです。

マーク・パトリック：
つまり、業務の重複や労力の無駄があるということですね。
レオナルド・デントーン：
ええ、その通りです。私の経験では、その業界がどれだけ自動化されているか、どれだけ規制されているか、どれだけ多額の資本が投入されているかによって異なります。石油・ガス業界、建設業界、食品・飲料業界など、業界によって大きく異なります。生産ラインの性質によって、原産地が異なる場合もあります。また、この変革をどの国で検討しているかによっても大きく異なります。
マーク・パトリック：
世界の工業国について考えてみると、非常に多くのレガシーな産業用機器があります。これまで検討してきた理由の中で、この取り組みを推し進める正当な理由として、レガシーなハードウェアや機器を改修したり、インダストリー5.0の時代に導入したりするのは、かなり複雑なことだと思います。そこで、導入について少し考えてみたいと思います。ハードウェアとソフトウェアについて話せば長くなると思いますが、簡単に言って、構造化されたアプローチを支援するフレームワークは存在するのでしょうか。

レオナルド・デントーン：
ご質問に対してお答えするなら、さまざまな要因によって異なります。同じ業界、同じ会社内であっても、すべて要因が異なるからです。デジタルトランスフォーメーションについて言えば、主に、未開拓の分野に既存の技術を適用することになります。ゼロから理想通りの工場を建設することはほとんどありません。既にあるものを適応させ、現在の業界で活用する必要があります。産業オートメーションの世界には非常に多くの技術があり、さまざまなレベルで複雑に絡み合っています。では、それにどう対応すればいいのでしょうか。その優れた方法の1つが、ISAのアンバサダーとなって言わせていただければ、産業オートメーションの世界標準規格として有名なISA95フレームワークにより、さまざまな領域を構造化し、区別することです。この標準規格は4つの階層で構成されていますが、実際には5つの階層です。レベル0は物理的な生産プロセスです。その上のレベル1は、センシングや操作に関連する階層で、物理的な生産プロセスからセンサを通してデータを収集し、生産プロセスを操作します。
マーク・パトリック：
つまり、温度、圧力、湿度、近接検知など、生産現場で求められるさまざまパラメータですね。
レオナルド・デントーン：
パラメータに応じて開閉するバルブを思い浮かべてみるといいでしょう。
マーク・パトリック：
そうですね。
レオナルド・デントーン：
レベル2は、産業機器の制御と監督です。SCADA[スキャダ]、監視制御システムが活用されます。
マーク・パトリック：
PLCもですね。
レオナルド・デントーン：
ヒューマンマシンインターフェイスもそうです。このデータを統合し、自動バルブのように単純に自動化されたものではなく、デジタルツールで制御することができます。レベル3になると、ソフトウェアの領域にさらに深く踏み込むことになります。製造オペレーション管理ソフトウェアには、工場内の多くのソースから来るデータフローを調整するさまざまなソフトウェアがあります。その1つがISA構造で、4つのドメイン、つまり、生産、在庫、品質、保全があります。生産は製造実行システムです。製造プロセスを制御する一連のアクションを実行できるソフトウェアはすべて、生産に分類されます。保全は、CMMS（コンピュータ化設備管理システム）、ビル管理システムなどです。そして、在庫に関しては、倉庫管理システムや、生産現場により近い場所にシステムがあるかもしれません。倉庫や配送センターだけではなく、工場にある在庫を管理するシステムです。品質に関しては、ラボ情報管理システム（LIMS）や品質管理システム（QMS）などがあります。
その上のレベル4は、経営計画とロジスティクスです。つまり、この世界のERP、統合的なソフトウェアです。レベル3は、工場内に目を向け、現場で何が起こっているか、在庫や工場内の状況を把握し、レベル4からの需要があれば、生産計画に反映させることができます。また、さまざまな遅延についても把握します。特定の情報に反応する時間や時間軸が異なるからです。
レベル4では、市場の需要を企業が生産すべきものに転換します。あくまでも組織レベル、事業計画レベルであり、工場レベルやラインレベルではありません。それはISA95フレームワークのレベル3で行うことです。このフレームワークは、このようにソフトウェアやコンポーネントが持つ多くの異なる機能の概要を示し、組織がプロセスや技術を最新化するための標準的な方向性を示します。オートメーションの世界のソフトウェアやハードウェアが持つ機能を見るだけで、それがわかります。
エネルギー価格の最適化を例に挙げたいと思います。ISA95の4つのレベルには、異なる成熟度があるかもしれません。エネルギー監視を行う際に、特定のバッチ生産プロセスやアイテムレベルで消費されるエネルギー量を監視する企業もあるでしょう。また、テスラのように、エネルギー価格に基づいて特定の生産プロセスを再スケジュールできる生産施設を持つ企業もあります。つまり、過去数か月で電気料金が高騰すれば、テスラの工場は、外部から得たこの情報を生産計画に反映させ、エネルギーやテスト工程の負担を軽減することができます。ですから、単に収益だけでなく、持続可能性についても考慮したものとなります。
マーク・パトリック：
つまり、プロセスに合せてエネルギー消費を最適化するということですね。実際には細かいレベルまで理解する必要がありますが、代理店として私たちが取り扱っている技術の種類を見れば、さまざまなエネルギーモニターからこうした情報を得て、エネルギー消費を削減できる技術の導入について検討することができます。これは、非常に小さな部品から非常に大きなもの、例えばモーター制御やモニタリング技術に至るまで、すべてに当てはまります。さて、少し話がそれましたが、非常に複雑な状況であることが分かりました。では、これを別の観点から考えてみましょう。一般に、企業は必要な専門知識を社内に持っているのでしょうか。それとも、コンサルティングに依頼することが多いのでしょうか。というのも、多くのレイヤーがあり複雑だからです。管理システムと連携する運用データ、それに伴うレイテンシー。また、工場の現場でも、タイムセンシティブなネットワークと、管理システムに表示される概要ビューとではまったく異なります。この点についてもう少し詳しく見てみましょう。このようなシステムの複雑性に関して、外部の専門家の支援を受けることが多いのでしょうか。
レオナルド・デントーン：
はい、国際的に見てもほとんどの場合、自社内では行えません。なぜこのような変革に取り組むのが非常に複雑なのか、その理由を少しお話ししましょう。この変革に取り組む際には、ITの世界の知識を結集する必要があります。実際には情報技術を扱うことになるからです。産業オートメーションを扱うわけですから、PLCのプログラミングができ、製造現場で機械を操作できる人材、業務を理解し、生産やサプライチェーンの最適化方法に精通している人材の知識が必要です。ビジネスニーズの最適化を計画に落とし込むことができる人材の知識も必要になります。ですから、プログラムマネージャーやポートフォリオマネージャーが必要です。また、このようなアイデアやアプローチ、投資を経営陣に売り込む必要があります。最終的に支払うのは経営陣であって、必ずしも現場で日々それを期待しているエンジニアではないからです。こうした人材は経営陣にソリューションを売り込むことができます。さらには、多くの業界は、互いに連携することなく、それぞれ独立して業務を進めてきました。彼らは共同作業に慣れていないため、一部の専門領域を外部委託に頼ることになります。そして、通常、私たちが状況を把握したうえで、クライアントにアドバイスしていることは、変革の初期段階では、最適なアプローチ方法や、どこから始めるか、どこに最大の価値があるかなどについて、外部の視点が必要になるため、比較的多くを外部委託すべきだということです。それから、経験則に基づいた割合で、組織内で能力を構築していきます。マッキンゼーのRewired for Digital Ageという本によると、長期的に最適な割合は、70%が社内能力、30%が外部委託であると定義しています。
マーク・パトリック：
確かに、お話にあったような複雑な領域を統合するには、専門家の知識が必要になりますね。そこにはいくつかのポイントがあります。1つは、ビジネスケースがしっかりしている必要があるということだと思います。これについてはすでに何度か触れましたが、最終的には損益計算書に影響します。そして、この取り組みを推進する正当な理由を述べてきましたが、ビジネスケースを確かなものにするには、商業的な動機も必要なのではないでしょうか。
それでは次に進み、導入を行う際にはどのような点に注意すべきか、また、その導入に伴ってどのような新しいことが起こるのかについて少しお話ししましょう。その1つが、よくある話題ですが、サイバーセキュリティです。運用レベルでデータを収集するわけですが、これはおそらく以前にはなかったことです。サイバーセキュリティというと、攻撃対象領域や脆弱性を思い浮かべると思います。運用データを安全な方法で収集し、それに伴うあらゆるリスクにさらされないようにしていることを、企業はどのように確認しているでしょうか。よく恐ろしい話がニュースになっていますね。
レオナルド・デントーン：
サイバーセキュリティは、工場現場の安全性とともに最優先事項になりつつあります。企業が規制当局から外部的な圧力を受けているためです。例えばヨーロッパでは、OTのサイバーセキュリティに関する膨大な規制が導入されるため、その必要性について日頃から非常に活発な議論を行っています。多くの専門家が指摘するように、工場現場のサイバーセキュリティは、現場レベルから取締役レベルへとサイバーセキュリティの話題を移行させました。なぜなら、取締役に個人的な責任と法的責任が課されるからです。少なくとも基本的なセキュリティ対策に準拠しなければ、多額の罰金が科せられることになります。そして、この規制は、産業と、特定の産業が社会に及ぼす重大性の違いを区別しています。ですから、防衛産業、水道事業、医療・製薬産業といった分野については、社会の運営にそれほど重大性のない他の産業よりも、サイバーセキュリティに関してはるかに厳格な規則に準拠しなければなりません。
マーク・パトリック：
どれも産業オートメーションの大手ユーザーですね。
レオナルド・デントーン：
その通りです。OTの世界での産業オートメーションにおけるサイバーセキュリティは、ITのサイバーセキュリティのパラダイムと比較すると、興味深い違いがあります。ITの世界では、サイバーセキュリティといえば、情報の機密性、完全性、可用性についてです。つまり、ITの世界では、最初からデータにアクセスできないようにすること、つまり機密性が優先されます。次に、送信されるデータが送信されるはずのデータであることを確認すること、つまり完全性、そして最後が可用性です。ITの世界では優先順位が最も低い項目です。OTの世界に目を向けると、この順位は完全に逆転します。最優先されるのは可用性です。サイバー攻撃によって生産が停止することは許されません。それには明確な理由があります。次に優先されるのは完全性です。送信されるデータが正しい情報を伝えていることを確認する必要があるからです。しかし、生産ラインの温度をハッカーに傍受されたとしても、それはあまり重要ではありません。もっと重要なのは、OTの世界におけるサイバーセキュリティの安全性にとって何が重要であるかが明確になっていることです。つまり、工場の外の人間がプロセスを制御できる場合、プロセスや製品の品質だけでなく、現場で働く人々の安全にもリスクをもたらす可能性があるからです。
残念なことに、規制当局はまだ、実際にどうすればよいかを検討している段階です。それを急務としていますが、実際に行う方法についてのガイドラインが必ずしも利用できるわけではありません。そこで、ISAの62-443標準規格が登場したのです。この規格は非常に広く採用されており、OTの世界におけるサイバーセキュリティ対策に役立つベストプラクティスや標準的なアプローチを提供しています。
マーク・パトリック：
これにより、組織は、この状況にあるのは自分たちだけではないことがわかりますね。また、さまざまな背景情報を横断的に把握し、外部組織に支援を求めることも重要です。しかし、事業継続の重要な要素として、お話にあったように安全性を確保し、人間中心のアプローチを組み合わせるることで、人間がロボットによる生産プロセスの中心となり、例外処理などを行えるようになります。そのような状況下では、安全性は絶対に確保されなければなりませんね。"
"レオナルドさん、本日は貴重な洞察と視点をお聞かせいただき、誠にありがとうございました。お時間をいただいて、「The Tech Between Us」にご出演いただき、心より感謝しております。インダストリー5.0についてさらにご興味のある方、またこのテーマに関するマウザーの豊富なコンテンツをご覧になりたい方は、mouser.com/empowering-innovation　の「Empowering Innovation Together」ページへアクセスください。動画や技術記事など多岐にわたりお楽しみいただけます。