デジタルスレッドが設計、製造、調達をどう結び付けるか

10人の製造業経営層に「デジタル トランスフォーメーション」の定義を尋ねると、おそらく 10 通りの異なる答えが返ってくるでしょう。幸いなことに、デジタルトランスフォーメーションやインダストリー 4.0 の厳密な定義は、製造業者がビジネス目標を達成するための戦略を実行し、成功をはかる方法に比べ重要ではありません。デジタル化を効果的に実行する製造業は、生産性と利益を向上させ、市場投入までの時間を短縮し、サプライチェーンの回復力を強化できます。

デジタルトランスフォーメーションの中核は、相互運用性、拡張性があり、現在および将来のビジネス ニーズをサポートする強靭化されたテクノロジーとデータ基盤を提供することです。そして、他の新しいアプローチと同様に、成功するには適切な経営層のリーダーシップ、人材、プロセス、従業員の同意が必要です。デジタルトランスフォーメーションは一枚岩ではありません。ビジネス価値を高めるためにシームレスに連携しなければならない複数の機能が含まれています。1つのデジタルトランスフォーメーション機能が効率的に機能していない、もしくは他の機能と連携していないと、ビジネス プロセス全体が停滞します。たとえば、スプレッドシートやカスタム システムには、ビジネス システムに自動的に統合できないサイロ化されたデータが含まれており、デジタル スレッドの一部ではありません。

デジタルスレッドがデジタルツインを成長とイノベーションにどう結びつけるか

私たちの観点からすると、製造業のデジタル変革には、製品開発エコシステム全体にわたる 4 つの主要領域が含まれます。各柱の価値、役割、機会を理解することは、新しい機能を優先順位の高いビジネス ニーズに合わせるのに役立ちます。

aPriori デジタルプロダクトツインとは

aPriori デジタルプロダクトツインとは、3DCADモデル、またはコンポーネントやアセンブリ、製品全体のサイズや形状を含む物理的な製品の仮想表現を指します。これは、シミュレーションと追加修正によって最適化された設計として機能します。これは、シミュレーションを使用して現在の製品設計を分析し、設計の変更が持続可能性、コスト、製造性にどのような影響を与えるかを確認するためのフレームワークになります。 Carrier が aPriori のデジタル製品ツインでどのように数百万ドルを節約したかをご覧ください。

aPriori デジタル プロセス ツインとは

aPriori デジタルプロセスツインは、製造プロセスとルーティング (射出成形や積層造形など) をシミュレートすることにより、製品を製造する最も最適な方法を決定します。aPriori の物理ベースの製造プロセス モデルにより、エンジニアリング、製造、購買の専門家はマシンレベルまで代替案を検討できます。企業はデジタルツインを使用して製造プロセスをシミュレーションし、コスト、持続可能性、製造可能性の観点から最も適切な生産プロセスを特定します。 AGCO が aPriori のデジタル プロセス ツインを使用して、わずか数クリックで製造可能性とコストに関するインサイトを取得した方法をご覧ください。

aPriori デジタル ファクトリー ツインとは

aPriori デジタル ファクトリー ツインは物理的な工場を表します。この仮想モデルには、工場固有の正確な生産能力と、世界 87 地域における人件費、電気代、材料費、諸経費などの詳細なコストが含まれています。製造業はサプライヤーの工場と自社の製造拠点をバーチャルに表現することで、バリューチェーン（スコープ3）全体のサプライチェーンCO2排出量の評価にデジタルファクトリーツインを活用しています。AGCO がプロセスとルーティング、構成、生産をカバーする社内デジタル ファクトリーをどのように構築したかを紹介します。

デジタル スレッドとは

デジタル スレッドは、複数のデジタル ツインと、関連するデジタル化アプリケーション (有限要素解析 [FEA] ソフトウェアなど) からのデータを結び付けます。デジタル ツインと、調達、製造、フィールド サービス データを含む製品情報を結び付けます。また、従来は個別に行われていた業務 (製品設計や調達など) 全体にビジネス プロセスを拡張できます。デジタル ツインとデジタル スレッドを使用して製品の持続可能性を加速する方法をお読みください。

デジタル スレッドが製品開発チーム全体をどのように結び付けるか

デジタル トランスフォーメーションの価値は、主にデジタル スレッド、つまり組織がどのように部門と業務を結び付け、情報を使用して迅速な意思決定を行うかによって決まります。製品開発ライフサイクル全体にわたってデジタル スレッドを織り込む製造業は、製造能力、サプライ チェーンの調達とコスト情報、フィールド サービスのレポート、その他の業務など、物理的な世界からのデータにデジタル ツインを接続できます。

デジタル スレッドのクローズドループ プロセスは、関係者が情報に基づいた意思決定を行うために使用できる、信頼できる単一の情報源を提供します。これにより、チームは更新されたデジタル製品情報を使用して、より迅速かつ効率的に作業を進めることができます。

たとえば、コスト エンジニアリング チームは初期の設計をレビューし、製造性やその他の問題に対処するために推奨される更新を行うことができます。また、エンジニアが CAD モデルを更新すれば、調達部門は改訂された仕様をすぐに使用して、更新された見積を確保できます。

また、フィールド データは、製品が高温環境に導入されたときにサービス チームが性能上の問題を特定するなど、設計の更新情報を提供できます。あるいは、グローバルで展開されているコネクテッド製品の使用状況データから、現行製品のモーターが十分に活用されていないことが判明し、性能に影響を与えることなく、より低出力でより安価な代替品に置き換えることができる可能性があります。

エンドツーエンドのデジタルツインの力

aPriori は、製品ライフサイクル管理 (PLM) システムにチェックインされた 3D CAD ファイルから幾何学データを自動的に抽出します。このソリューションは 3D データを活用し、製品、プロセス、工場という 3 つのデジタル ツインを接続して、正確な炭素、コスト、製造可能性の内訳を生成します。

aPriori デジタル ファクトリーは完全に構成可能であり、製品の設計 (形状)、原材料、消費エネルギー、利用可能な機械と製造プロセス、諸経費などに基づいて現実世界の生産をシミュレートできます。aPriori は、世界 87 地域の実際の生産工程 グループと経済状況を使用して、これらのインサイトを提供します。

重要なのは、デジタル ツインにより、メーカーは既存の PLM 投資を拡大して、迅速なイノベーションを実現し、収益性の向上を図ることができるということです。また、製品製造チームは通常のワークフローを維持できるため、企業は投資に対する高いリターンを迅速に実現できます。

強力なデジタルスレッドへの5つの鍵

デジタル スレッドは、自動化を可能にし、部門間でビジネス プロセスを拡張し、情報に基づいた意思決定を行うための最新のビジネス データを提供することで、付加価値を提供できます。製造業が効果的なデジタル スレッドを確立する際に考慮すべき5つの鍵を次に示します。

1. 関係者を結び付けて生産性と利益を向上させる

製品製造のための「信頼できる製造情報」を確立し、重要なシステムから情報を取得し、デジタル ツインと下流アプリケーション (設計エンジニアリング、調達、製造パートナーなど) の間で、デジタル スレッドを使用してパフォーマンスデータと製造データを接続します。部門間のサイロを取り除くことで、製品チームは設計と検証を同時に行うことができ、コスト エンジニアリングや調達担当者と協力して、製品が製造可能であることを確認し、目標コストと生産期限を守ることができます。

2. 自動化による業務の簡素化と高速化

自動化は、効率を高め、運用の複雑さを軽減する上で重要な役割を果たします。製造可能性設計 (DFM) および製造コスト分析に自動化を取り入れましょう。ルール、ロール、トリガーを使用して、グループ/チームにアクションを起こすよう警告したり、上級関係者向けのレポートを生成したりできます。製造例としては次のものが挙げられます。

• ・コストに大きな影響を与える再設計または再見積もりの​​対象となるコンポーネントを特定する
• ・製造性に問題がある数値を特定する
• ・特定の高リスク部品設計について関係者に警告し、即時にレビューします

この短いビデオを見て、デジタルスレッドがどう製品設計を製造に近づけるかを確認してください。

3. 事実に基づいたインサイトで計画を改善する

効果的な戦略計画には、堅牢な製品データ、詳細な製造コスト モデル、地域のサプライヤー ライブラリなどの情報を活用する能力が必要です。経営幹部は、このデータを次のような計画および分析シナリオに使用できます。

• ・サプライチェーンの遅延を回避するために代替材料の使用可能性を評価する
• ・さまざまな製造プロセスが製造コストと供給力にどのような影響を与えるかを検討します
• ・マトリックス原価計算を実行して、労働力、材料、間接費、設備/施設料金、利益率による地域ごとの製造コストの違いを比較します。
• ・潜在的な市場の変化に備えて他の仮定シナリオを検討する

4.デジタルファクトリーシミュレーションによる製造の最適化

• ・地域データ ライブラリ: 製造コストを計算し、複数の地域での生産シナリオを実行するための広範なデータ コレクションを提供します。
• ・製造コスト モデル: 数分のコスト モデル シミュレーションを通じて、コストを節約できる生産代替案を調査します。

Digital Factory について詳しくは、こちらの包括的なガイドをご覧ください。

5. サプライチェーンの機敏性の向上 (およびリスクの軽減)

入札と提案書の作成にかかる時間と費用を削減します。メーカーはコラボレーション エンジンを通じて調達を加速し、サプライヤーの製造コストと能力を詳細に把握できます。デジタル ファクトリーは、見積もりプロセス自体の合理化にも役立ちます。メーカーとサプライヤーの関係が確立されている場合、メーカーが見積りをまったく待たずに設計の発注書を発行する「Zero-RFQ」プロセスをサポートするように調達モデルを改良できます。鉄道輸送メーカーの Alstom が、Zero-RFQ プロセスを導入することで調達プロセスを劇的に改善した方法をお読みください。

目に見える成功をもたらす強力なデジタルスレッドを開発する

業界アナリスト会社ガートナーの2021年の調査によると、CEOの80％以上がデジタルトランスフォーメーションへの投資拡大を計画しています。これは新しい能力の獲得とコスト削減の緊急性を反映していますが、これらの取り組みがどれほど成功するかは不明です。コンサルティング会社のキーンフォークス（Keenfolks）は、組織の 4 分の 3 近くがデジタル変革支出のROI の計算に苦労していると報告しています。

製造業には、製品設計を調達および生産と密接に連携させることで、コストを削減し、市場投入までの時間を短縮する明確な機会があります。デジタル スレッドを使用して部門間を結び付けるデジタル トランスフォーメーションの取り組みには、定量的なメリットを迅速に実現する機会があります。デジタル トランスフォーメーションの取り組みにより、新製品開発やバリュー エンジニアリング プロジェクトの効果的な意思決定を促進するリアルタイムのインサイトがチームに提供されます。組織は、デジタル・スレッドによって実現された新たなスマートマニュファクチャリング能力と、それが企業全体でどの程度広く使用されているかを評価することで、成功を測定することができます。