「データ活用」で進化するプロセス製造業、情報の一元化がもたらす新たな可能性

By 安並裕, エンタープライズ事業本部製造営業統括本部事業開発・戦略部長

2020年12月14日

Mixed Reality で発電プラントをシミュレートする男女

化学製品、石油、金属、ガラス、鉱物などを扱う、いわゆるプロセス製造業において、新たな発展を目指してDX (デジタルトランスフォーメーション) に取り組む動きが進んでいます。少子高齢会に伴うベテラン技術者の不足、短期化する製品サイクルに追随できる工程の実現、さらに新たな付加価値の創出など、業界が抱える本質的な課題を解決するうえで DX が必要だからです。その重要なポイントとなっているのは「データ活用」の仕組みを構築することです。そのためのソリューションをマイクロソフトは着々と強化しています。

マイクロソフトでは、さまざまなユースケースを想定してプロセス製造業の DX に向けたソリューションを展開しています。プロセス製造業の DX につながるデジタル技術のユースケースは数多くあります。例えば、材料開発の効率化です。消費者が手にする最終製品の市場の変化が加速していることを受けて、素材などを提供するプロセス製造業においても新しい製品を開発する頻度を高めるとともに、製品化までのリードタイムを短縮する必要に迫られています。材料開発では、研究者が膨大な情報を探索しながら、無限にある材料同士の組み合わせの中から、目的にあった特性を引き出せる組み合わせを探しだすといった負担の大きいアプローチで進めてきました。この作業に、AI (人工知能) 技術を適用することで、その負荷と要する時間を大幅に短縮できる可能性があります。いわゆる「マテリアルズ・インフォマティクス」に対するニーズが高まっています。

タブレット端末で製造ラインを制御する女性

また材料開発の過程で実施する実験・検証で得たデータは、これまで個々の研究者が管理していることが多く、ノートなどの紙ベースで記録されている情報も少なくありません。これらのデータを企業の中で集めると膨大な量になるでしょう。このデータを全社で共有し、活用することで、新たな材料が生まれる可能性は高まります。こうしたデータ活用の基盤を提供するのが、マイクロソフトのクラウド・コンピューティング・プラットフォーム「Microsoft Azure」です。研究開発部門に蓄積されている膨大なデータを一元管理し、さらに AI などの技術を使いながらデータを効率よく活用する環境を提供します。また、クラウドを利用することによって、研究開発だけでなく、製造や販売などバリューチェーン全体から集まるさまざまなデータも含めて一元管理することも可能になります。蓄積した大量の情報の中から検索機能を利用して効率よく必要な情報を引き出せるようにすれば、効果的な情報共有が実現できるはずです。

クラウドコンピューティングの活用で問題を解決した男女

最近では最終製品で問題が生じたときに、迅速かつ正確に原因を究明することが厳しく求められます。この要求に応えるためにもデータの一元管理は重要です。つまり、製造時の条件や環境にまつわるデータなど製造現場で収集した情報と、発注情報を紐づけて管理する仕組みが欠かせません。

効果的なデータ活用の環境構築を支援

マイクロソフトでは、社内のデータを最大限に活用できるように、クラウド・コンピューティング・プラットフォーム上に実装するさまざまなサービスがシームレスに連携できるようにするデータモデル「CDM (Common Data Model)」の整備も進めています。ものづくりの工程全体からデータを収集している企業が数多くありますが、工程ごとに別々のシステムで収集しているケースが少ないのが現状です。この場合、それぞれのシステムごとにデータ形式が異なっていることが多いので、包括的にデータ活用することが、なかなかできません。データモデルとは、アプリケーションに最適化したデータ形式のことです。データを分析・整理してデータモデルを求める作業はデータモデリングと呼ばれていますが、複数のアプリケーションで共有することを前提にデータモデリングを実施することで、データを共有するアプリケーションのいずれにおいても扱いやすいデータモデルを作成できます。このデータモデリングの技術を強化するために、マイクロソフトは 2020 年にデータモデリングに関する高度な技術を抱える ADRM Software を買収しました。

また工場の現場では、紙に書いた文章や写真などの形で記録された情報もたくさんあるはずです。そこで、マイクロソフトは、これらの情報をデジタル化すると同時に、AI を利用して素早く検索できるように適切なタグを自動的に付与する技術を、AI の解析技術など手掛けるアバナードと共同で開発しています。データを活用する環境を構築するうえで欠かせないのがセキュリティの強化です。マイクロソフトは、情報システムだけでなく、工場の現場におけるセキュリティの強化に向けたソリューションの強化も図っています。例えば、その一環として制御ネットワークのセキュリティ対策技術で高い評価を受けているセキュリティ技術のベンチャー企業 CyberX を 2020 年 6 月に買収しました。

複数画面を活用して製造工程を確認する男女

先行企業の知見を提供

さらに材料開発や製造現場などプロセス製造業のさまざまなシーンにおける DX を促進するために、マイクロソフトは「リファレンスアーキテクチャ」を用意しています。リファレンスアーキテクチャは、それぞれの現場に応じた的確な DX を効率よく推進するための、いわば「ガイドブック」です。リファレンスアーキテクチャにはマイクロソフトが、製造業の皆さんとさまざまな課題解決に取り組む中で獲得した知見が、反映されています。DX の先進企業との取り組みの中で得られたノウハウも反映されているので、先行する企業の “知恵” を活用しながら、効率的に DX を推進することができるでしょう。

(監修: 日経BP 総合研究所　クリーンテックラボ)

この投稿は前後編です。
前編「いよいよ本格化するプロセス製造の DX、課題解決のカギを握るデータ活用」