製造業DXとは？導入事例5選やメリット・成功のコツを解説
キャディ編集部
目次
製造業を取り巻く環境は年々厳しさを増しています。人材不足や技術継承の課題に直面する中、デジタル化による業界構造の変化への対応も迫られ、多くの製造業が岐路に立たされています。
さらに、グローバル競争の激化や予期せぬ災害リスク、取引先からのデジタル対応要請など、企業を取り巻く課題は複雑化の一途をたどっています。こうした状況下で、競争力を維持・向上させるためには、デジタルトランスフォーメーション（DX）の推進が不可欠です。
製造業DXは、こうした課題を解決する有効な手段として注目を集めています。データやデジタル技術を活用することで、生産性の向上や業務の効率化、技術・ノウハウの継承など、多くの課題を解決できます。
しかし、DXの推進には戦略的なアプローチが必要です。闇雲にデジタル化を進めても、期待した効果は得られません。この記事では、製造業DXの基本概念から具体的な導入事例、成功のポイントまでを解説します。
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製造業DXとは
製造業DXとは、デジタル技術を活用して競争優位性を確立する変革活動です。昨今の製造業では、IoTセンサーの導入やデータ収集、RPA、AIによる業務プロセスの自動化、サプライチェーン全体の可視化など、デジタル技術の活用が不可欠です。製造業DXは、このようなデジタル技術を活用しながら、製造現場の働き方や組織文化、顧客への提供価値までを変革する取り組みです。
実際に、2023年時点で8割を超える製造業がデジタル技術を活用しており、その取り組みは営業利益の向上にも貢献しています。
しかしながら、多くの企業では個別工程の改善に留まっており、製造機能全体や企業拡大を見据えた本格的なDX推進には至っていないのが現状です。
そのため、単なるデジタル技術の導入に終わらせるのではなく、生産性の向上、品質の改善、コストの削減といった具体的な成果を実現する必要があります。製造業DXは、経営戦略と密接に結びついた変革活動として、全社一丸となって取り組むべき重要な経営課題なのです。
製造業DXが必要な背景
製造業DXを推進する背景は、経済環境の変化や人材不足、業務属人化などがあります。この章では製造業DXが必要な背景について3つ解説します。
経営環境の変化
製造業を取り巻く経営環境は、グローバル化による競争激化や、顧客ニーズの多様化により、大量生産から多品種少量生産へと変化しています。
原材料の調達から製造、物流に至るまで、取引先との連携が複雑化しているため、デジタル技術を活用した効率的な管理体制が必要です。グローバル化の観点では、日本の製造業における海外売上比率は、2003年の31%から2022年には53%にまで増加しています。
このことから国内外の組織がシームレスにつながるツールとしてDX化が推進されています。
また、新型コロナウィルスの感染拡大や自然災害など、予測不能な事態への対応も迫られています。このような不確実性の高い経営環境において、企業の経営基盤を強化し、柔軟な対応力を身につけるためにも、DXによる業務改革が必要不可欠となっています。
人材不足
製造業における人材不足は、少子高齢化の影響により年々深刻さが増しています。例えば、若手層である34歳以下の就業者数は、2002年の384万人から2023年には259万人まで大幅に減少しています。一方で、65歳以上の高齢就業者は2002年の58万人から2023年には88万人へと増加しており、製造業の高齢化が着実に進行しています。
このことは、多くの企業において、今後ベテラン従業員の定年退職が相次ぎ、人手が一気に足りなくなることが容易に予想される一方、そのあとを引き継ぐ若手人材の確保ができていないことを示しています。その結果、長年培ってきた技術やノウハウの継承が十分に行えない状態が続いています。
さらに、製造業では自社の課題を把握し、専門家へ適切に相談するために、以下のような能力を持つ人材の確保・育成も必要となってきています。
- 現場の課題を体系的に整理する能力
- 社内の各部門から必要な情報を収集・分析する能力
- 課題解決に向けた具体的なアクションへとブレイクダウンする能力
しかし、多くの企業ではこうした人材の確保・育成が追いついていない状況にあります。
※出典：「 ものづくり白書2024 p.19 」 経済産業省
業務の属人化
製造業では、熟練工の技術や知識が個人に依存する「属人化」が深刻な課題となっています。特に現場の経験やノウハウに基づく判断が必要な業務においては、個人の技術に依存している状態です。
また、属人化された業務は標準化が難しく、業務の効率化を妨げる要因にもなっています。
近年は、ベテラン社員の大量退職時代を迎え、これまで属人化していた技術やノウハウをデジタル化して継承していく必要性が高まっています。
製造業DX導入で実現できることの一例
製造業でのDX化は企業にさまざまなメリットをもたらします。この章では、製造業DX導入で実現できることを3つ紹介します。
属人化業務の標準化による効率向上
製造業DXの大きな効果の一つが、熟練作業者のノウハウのデジタル化と標準化です。これまで個人の経験や勘に頼っていた作業や過去の資産をデータ化することで、技術を定量化できます。
またベテラン頼みになっていた手作業での図面検索は、何百枚もの図面から類似図面を探し出すのが課題でしたが、データ化することで図番やファイル名などで瞬時に検索が可能となります。図面検索にかかっていた時間を他の業務に充てられるなど、時間を有効活用できるため、業務効率が格段に向上するでしょう。
このように、製造業DXによって、特定の従業員に依存していた技能やノウハウを、組織全体の資産として活用できるようになります。結果として、人材不足や技術継承の課題を解決しながら、より効率的な生産体制を構築することにつながります。
データ活用による生産性の改善
製造業DXによる生産性向上のポイントは、製造現場から得られるさまざまなデータの可視化です。従来の製造現場では、膨大な図面の中から類似図面を手作業で検索したり、関連資料の収集のために複数部署へ問い合わせに行ったりと、非効率な作業が一般的でした。
しかしDX化により、これらの情報を一元管理することで、図面や関連データの即時検索が可能になり、部署間の情報共有がスムーズになるとともに、不良品データの分析も容易になります。その結果、製造リードタイムの大幅な短縮が実現し、少ない人員での効率的な業務遂行が可能になるなど、生産工程全体の最適化につながります。
ダイナミック・ケイパビリティの実現
ダイナミック・ケイパビリティとは、変化の激しい環境下で企業が持続的に競争優位を築くための「変革する力」を指します。製造業DXの導入により、以下の3つの能力が強化されます。
| 能力 | 説明 |
| 感知力 | 市場の変化やニーズをリアルタイムで把握し、ビジネスチャンスやリスクを素早く見出すことができる |
| 捕捉力 | デジタル技術を活用して新しい機会を確実に捉え、迅速に意思決定を行うことが可能 |
| 再構成力 | 既存の経営資源や業務プロセスを柔軟に組み替え、環境変化に適応した新しいビジネスモデルを構築できる |
例えば、IoTセンサーによる需要予測（感知）、AIを用いた最適な生産計画の立案（捕捉）、デジタルツインによる製造ラインの再構築（再構成）といった具合に、各能力が相互に連携して企業の競争力を高めていきます。
製造業DXが進まない理由
製造業DXが推進されている一方、DX化をうまく進められない企業も少なくありません。この章では、製造業DXが進まない理由を2つ解説します。
経営ビジョンが不明確
製造業DXが進まない要因に、経営層のビジョン不足が挙げられます。多くの企業で、やりたいことや目標設定がないまま、デジタル化を進めようとする傾向がみられます。
例えば、解決すべき経営課題が特定されないままDX化を進めても、問題解決には至りません。
特に問題なのは、「競合に遅れを取りたくない」という焦りだけで、DXに闇雲に取り組むケースです。明確なビジョンがないままだと、システムを導入しても結局は現場で活用されず、「DX投資は無駄だった」という失敗に終わってしまいます。
このような事態を避けるためには、まず経営層がDXの本質を理解し自社の経営課題との関連性を明確にしたうえで、具体的な推進計画を策定することが重要です。
IT人材の不足
製造業のDX推進を妨げる大きな要因は、社内のIT人材不足です。経済産業省の調査によると、日本の企業の約67.6%がDX推進における人材不足を課題に挙げています。
この数字はアメリカ（26.9%）やドイツ（50.8%）と比較しても顕著に高い状況です。
このような課題に対して、多くの製造業では外部のITベンダーやコンサルタントと連携してDXを推進しています。また、既存社員のリスキリング（学び直し）を通じて、社内でデジタル人材を育成する取り組みも始まっています。
出典：「デジタル人材育成プラットフォームの取組状況について p.3」 経済産業省
製造業DXを成功させるためのポイント
製造DXを成功させるには、推進の目的を明確にしたり、自社に合ったデジタルツールを活用したりするなど、成功させるためのポイントがあります。
DX推進の目的を明確する
製造業DXは、目的を理解して取り組むことが成功の鍵となります。目的の浸透を図るためには、現状の課題を可視化することが重要です。
生産性や品質管理に関する数値データをチームで共有し、業務の非効率な部分を明確にします。また、社員アンケートを実施して現場の声を収集することで、実態に即した課題抽出が可能です。
また、DX推進で目指す具体的なゴールを設定します。3ヶ月から半年程度の短期的な目標と、1年から3年の中長期的な目標を設定し、定量的な指標（KPI）を設定することで、進捗状況を客観的に評価できる体制を整えます。
さらに、各部門のリーダーが中心となって定期的な進捗共有会を実施し、DX推進による成果や課題を全社員で共有するなど、意見のすり合わせを行いましょう。
DX推進プロセスを策定する
製造業DXを成功に導くためには、段階的な推進プロセスを策定することが重要です。一般的な推進プロセスは以下の4ステップとなります。
| ステップ | 主な実施内容 |
| Step1：現状分析と課題の可視化 |
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| Step2：目標設定とロードマップ作成 |
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| Step3：パイロット導入と効果検証 |
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| Step4：本格展開と継続的改善 |
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各ステップで得られた知見は、次のステップに活かすことで、より効果的なDX推進が可能となります。
自社に合ったデジタルツールを導入する
製造業DXを成功させるには、デジタルツールを導入する前に自社の課題と現状を明確化しましょう。
製造工程のどの部分に課題があり、デジタルツールの導入によって何を実現したいのか、どのような効果が期待できるのかを具体的に洗い出します。
また、自社の予算を考慮したうえで、システムの初期導入コストだけでなく、運用コストや従業員の教育研修にかかる費用までを含めた総合的な投資計画を立てます。そのうえで、自社の予算感に合ったツールを選定することが重要です。
まとめ
製造業DXは、人材不足や市場競争の激化といった課題を解決するための有効な手段となります。しかし、単にデジタル化を進めるだけでは、真の意味でのDXは実現できません。
DXを成功に導くためには、経営層を含めた全社員が、DXによって何を実現したいのかという目的を共有し、自社の課題とリソースに合致したデジタルツールを選定することが重要です。
まずは小さな成功体験を積み重ねながら、全社一丸となってDXを推進していくことが、製造業の持続的な成長につながります。
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Authorキャディ編集部
製造業に特化した記事を執筆しています。技術の最新トレンドや業界の動向、生産効率の向上に関する実践的なTipsなど、みなさまが現場で活かせる情報を提供することを目指しています。また、製造現場の課題解決や改善に役立つツールやリソースの紹介も行っています。業界のエキスパートとのインタビューや成功事例の共有を通じて、製造業の未来を切り拓くサポートをしてまいります。
