自動車業界におけるデジタル・マニュファクチャリング
更新日 2024年7月11日
統合型ソリューションの包括的なポートフォリオを使用して、イノベーションを加速し、品質を改善
自動車業界の破壊的なトレンドにより、競争環境全体で既存の課題が深刻化しています。電気自動車やその他の革新的な技術の出現を背景に、より多くの企業が市場に参入しています。市場は、既存の従来型大手自動車メーカーと、革新的なデザインとサービスを市場に投入することに注力している、俊敏性の高い新企業とに二分されています。
市場全体が複数の課題を共有していますが、各セグメントは独自の課題にも直面しています。消費者は全面的に、イノベーションを新たなレベルへと押し上げています。パーソナル化された構成への期待が高まるなかメーカーは、製造設計、プロセス、オペレーションのバリエーションの増加に対処する必要があります。極端な場合、ラインを進む車両1台1台に、すべて異なる製品セットが搭載されている可能性もあります。
また、サプライチェーンの混乱は、すべてのメーカーにサプライヤー戦略、さらにはグローバルな製造拠点の再考を迫っています。メーカーが製造スケジュールを作成するなかで、部材不足や人的資源のリスクに対応することが難しくなっています。
同時に、持続可能性や品質、性能は、市場に対して透明になっており、ソーシャル・メディアを通じて消費者によっても明らかにされるようになっています。メーカーは、規制の変更、特に炭素排出規制に合わせて、要件との同期をとり続ける必要があります。優れた製品は顧客を喜ばせ、製品の欠陥は企業の存続を左右するリコールのリスクにつながるため、「品質」は依然として最優先事項です。
デジタル・マニュファクチャリングの影響: あらゆるセグメントの自動車メーカーは、製品のバリエーションを大規模にサポートするデジタル製造インフラストラクチャを必要としています。原材料、部品、労働力の混乱に迅速に適応しなければなりません。コンプライアンス・プロセスを、規制の変更に対応させる必要があります。そして、高品質の製品を消費者に届けるために、すべてが連携して機能するようにしなければなりません。
従来型自動車OEM
何十年にもわたって業界に携わってきたOEMは、新規参入のライバルよりも多数の変更の課題に直面しています。従来型自動車OEMは、主に内燃機関から電気エンジンへの移行など、さまざまな技術に対応するために設備を一新しています。こうした変更を、パーソナル化された車両オプションを含む、既存の多数のバリエーションに対応しながら進めなければなりません。
こうしたメーカーは、より小規模な、俊敏性の高い競合他社なら抱えないような、大きな負担や諸経費を背負っています。従来型自動車OEMは、イノベーションの提供を加速しようとしていますが、それを老朽化したシステムと、サイロ化した多数のアプリケーションで行っています。内部のサポートチームが入れ替わり、メンテナンスが過度に高価になり複雑化するにつれて、脆弱性も高まっています。このインフラストラクチャをアップグレードまたは更新すると同時に、競争の激しい市場でコストを削減する必要がありますが、それが利益率を圧迫します。
新しい工場が建設されると、現在の工場の既存のプロファイルと必ずしも一致しない生産オペレーションをサポートするためのインフラストラクチャが必要になります。電気自動車への移行は実際には、工場のインフラストラクチャを見直すきっかけとなっています。新しい工場や新しい生産ラインをすばやく立ち上げ、オペレーション・システムと設計システム、シミュレーション・システムを接続することを考慮して、迅速に稼働させる必要があります。
結局のところ、大手OEMのMESシステムに変更を加えることは、戦略的な決定事項であり、長年にわたる影響を及ぼします。リスクを軽減しながら、市場が要求するスピードでオペレーションを進める必要があります。従来型自動車OEMはもはや、年間にわたって高コストが発生する実装に対応することはできず、迅速に価値を提供できる段階的なアプローチを探しています。
デジタル・マニュファクチャリングの影響: デジタル・マニュファクチャリング・プラットフォームは、高い品質を確保しながら、製造現場の急速な変化や変動に対応できなければなりません。老朽化したシステムを、最小限の中断しか発生させずに新しいシステムに置き換え、迅速に稼働させて、可能な場合はアプリケーションを統合する必要があります。イノベーションを迅速かつ大規模に提供できるように、オペレーション・システムを設計システムとシミュレーション・システムに接続します。同時に、統合型のソリューションを、新しく進化したビジネス・プロセスに適応させます。
自動車業界の新規参入企業
電動化は、多くの新しい自動車OEMを生み出しました。新しいイノベーションを市場に投入するスタートアップ・メーカーにとっては、スピードとコストがすべてです。スタートアップ企業には、小さくて俊敏性が高いという利点があり、何か問題が発生した場合にはリセットボタンを押すことができます。反面、スタートアップ企業は、確立された大手OEMが持っているような豊富な経験を持ちません。
「自社の設計の革新性に投資してもらう」という傾向があります。工場の建設や生産の調整となると、デジタル工場の全体像を把握していません。一部の業界リーダーは、「製造は設計よりも数千倍複雑である」と述べています。こうした企業は、設計を生産へと移行させるために、稼働中の自動車プロセスで、確立したシステムとサポートを必要としています。
製造オペレーションを正しく行うことは非常に重要です。品質が低下したり、車両に欠陥があったり、リコールが発生したりすると、新しい企業は生き残るためのサポートを受けられない可能性があります。通常、新規参入企業は、1つの製品に焦点を当てるなど、バリエーションが少なく、設計も複雑である可能性がありますが、それも製造プロセスへのリスクとなります。
デジタル・マニュファクチャリングの影響: デジタル・マニュファクチャリング・プラットフォームには、メーカーのプロセスや製品の複雑さに適応する幅広い構成オプションを備えた、すぐに使える規範的なソリューションが必要です。 自動車製造のベストプラクティスを組み込み、社内チームのスキルを強化できる経験豊富なパートナーを関与させる必要があります。システムは、品質を生産プロセス全体の本質的な機能として、迅速に展開できるものでなければなりません。
デジタル・マニュファクチャリングをリードするシーメンス
シーメンスは、自動車業界のあらゆるセグメントの製造で、長年にわたりリーダーとして、市場の課題の影響を予測し、クローズドループ製造を実現する包括的なデジタル製造ポートフォリオのイノベーションを進めてきました。クローズドループ製造は、製品とプロセスの設計を取り込み、デジタル領域で製品とプロセスの性能をシミュレーションして、最適な計画を現実の製造生産に転送するシームレスなプロセスです。品質は製造実行全体を通して強化され、性能が設計へとフィードバックされてループが閉じ、継続的な改善が実現します。
次のデモは、シーメンスのMESが提供する機能を示しています。
- バリエーションの認証基準に基づくBOP解決機能と組み合わせた高度な生産フロー制御。
- スマートな部材管理機能を実現するJIS/JITおよびeカンバン・プロセス。
- 完全に構成可能なオペレーター・ターミナルを使用して、製造現場でガイドに従う、シンプルで無駄のない実行。
Siemens Xceleratorポートフォリオは、IoT対応ハードウェアとソフトウェアの厳選されたポートフォリオ、パートナーの強力なエコシステム、学習とアクセスのためのマーケットプレイスを特徴とするオープンなデジタル・ビジネス・プラットフォームです。このポートフォリオはモジュールで構築されており、時間の経過とともに機能を拡張できる迅速な展開をサポートします。製品ライフサイクル管理 (PLM) と製造オペレーション管理 (MOM) に投資することで、拡張性が高まり、数十年にわたるベストプラクティスと経験豊富な実務家の専門知識を活用できるようになります。メーカーのコア・コンピテンシーではない社内ITチームは不要になります。その結果、長期的には総所有コストが低減します。
確立した大手OEMに通常存在する複数の異なるレガシー・システムを、中断を最小限に抑える段階的なアプローチで置き換えることができます。そして、ツールの再構築をリフト・アンド・シフト方式で新しい工場に適用して、大規模にすばやく拡張できます。すべての工場を、グローバルな生産フットプリントをサポートするデジタル製造プラットフォームを使用して一元的に管理します。シーメンスのPLM/MOM構成により、開発プロセスをスムーズに実行し、工場間の標準化を進めて再現性を高めます。
品質管理は、シーメンスのPLMシステムにネイティブかつシームレスに統合されており、シーメンスのMESシステムに接続して、高度な品質計画と継続的な改善のベストプラクティスを活用できます。品質検査を実施し、発生した問題を製造現場ですばやく特定して、適切な品質手法を使って解析します。品質、設計、生産を連携させることで、クローズドループの変更管理の価値を最大限に活用して根本原因を特定し、是正措置と予防措置をトリガーして、変更要求をエンジニアリングへとフィードバックすることができます。
シーメンスは、製品とプロセスのデジタルツインを使用して、現実の生産で物理的なリソースが消費される前に、エンジニアが潜在的な問題を特定して修正できるシミュレーション機能を提供しています。製造現場でのサプライズが少ないということは、より迅速で高品質な生産サイクルを意味します。 ハイブリッド技術で複雑さが増し、製品のバリエーションが増加していますが、メーカーはエンジニアリングから実行まですべてを事前にシミュレーションできるため、さまざまな部材フローやロジスティクス・フローを予測して解決できます。
また、シーメンスはデジタル計画とスケジューリングを統合しています。これにより、在庫と生産スケジュールが可視化して、リソースと時間が最適化します。Siemens Xceleratorのサプライチェーン・モジュールとスケジューリング・モジュールを使用すると、「ゴールデン・シーケンス」が可能になります。定義した制約に基づいて、組立ラインの最適でないシーケンスを再計算することができます。ここ数年、在庫問題が製造業を悩ませるなか、この機能の重要性が高まっています。シーメンスは、サプライチェーンの混乱の影響を特定、予測、シミュレーションする支援をします。
さらに、シーメンスのMESシステムは、ローコードのパワーを活用して、特定の製造ニーズに合わせてパーソナル化できます。Mendixを搭載し、フロントエンド・レイヤーのテンプレートを提供するため、ITスキルが低い従業員も、領域の専門知識が豊富な従業員も、ローコード環境で簡単に適応できます。このようにメーカーは、UIのパーソナル化と共創を制御できるようになります。このテンプレートは、そのまま使用することも、エクスペリエンスをさらにパーソナル化するために使用することも可能です。業界向けに調整され、パーソナル化された、プロセス中心のテンプレートです。
まとめ
シーメンスは、何十年にもわたって自動車OEMの信頼できるパートナーであり続けてきました。シーメンスは、従来型OEMがデジタル製造インフラストラクチャを拡大して、より厳しい規制環境で複雑さに対応し、新たなイノベーションを実現する際のニーズを理解しています。新規参入企業にとってシーメンスは、オペレーションの専門技術をすばやく拡張し、革新的な設計を高品質の製品へと変換する際に不可欠なパートナーです。
シーメンスのMESシステムがどのように製造オペレーションを次のレベルに引き上げるのか、その詳細を、自動車業界向け製造実行システム・ソフトウェアに関するウェビナーでご覧ください。このウェビナーでは、シーメンスのソリューションを正しく実装するために重要な5つの要素と、Siemens Xceleratorポートフォリオで組織を次のレベルに引き上げる方法について説明します。
