自動車生産の自動化は、組み立てと溶接にしかロボットを使用しない従来の組み立てラインのようなレガシーシステムが、インダストリー4.0の超効率化を目指すことで得るものがいかに多いかを示す典型的な例です。自動車オートメーションは、ロケットを宇宙に飛ばすようなものではありませんが、製造および制御工学におけるコスト効率の次のフロンティアとして、多くの人が注目しています。

将来について考えることは、特定の業界セクターの中でどのようなポジションにいるのかをベンチマークする上で有益であり、サプライヤーまたは企業が、将来どのような取り組みや投資を行うべきかの貴重な指針となります。では、3～5年後の自動車製造はどうなっているのでしょうか? 自動車産業は、インダストリー4.0の未来への移行をリードしていると多くの人が見ています。

この傾向は、モレックスが、次元研究社と共同で実施した最近のインダストリー4.0の現状に関する調査から得られたデータによって強調されており、調査では、回答者の100%がインダストリー4.0の機能を追加することが有益であると考えています。業界関係者は当然ながら、その目標をより良い製品を作ること（69％）と考えています。しかし、彼らはまた、コストを削減しながらこれを行うことを望んでいました（58％）。明らかに、インダストリー4.0のコスト構造とその結果としての価値提案は、この移行を推進する原動力の頂点に立ちつつあります。

このようなテクノロジーの進歩への期待は高いものの、自信も欠けてはいません。アンケート回答者の80％以上が、今後5年以内にインダストリー4.0の目標を達成すると回答しており、これはロボット、機械、その他の製造資産の効率を高めることで大きな利益が得られるという理解に基づいています（58％）。回答者の50％以上が、製造ラインにおける柔軟性の向上が不可欠であると回答しています。

自動車業界の過去数年間の発展は、おそらく他の業界以上に、多くの社会文化的問題によって規定されてきました。 そのすべてが、世界の自動車産業の今日の姿を形成する上で重要な役割を果たしました。たとえば、戦後日本が推進した燃費効率の向上は、「リーン生産方式」のコンセプトと相まって、自動車のパワー用バランスをアジアへとシフトさせました。自動運転車や電気自動車（EV）の分野での最近の進歩は、このシフトをさらに強めているようで、中国は、バッテリー管理システムや関連テクノロジーにおいて顕著な影響力を持つようになっています。

注目すべきは、文化の違いも製造業務の実施方法に影響を与えるということです。欧米の企業は、厳格に実施され、高度に標準化された管理仕様を規定する傾向がはるかに強いのに対して、アジアの工場のマネージャーは、グローバルスタンダードに拘束されるのではなく、現地の要件に基づいて独自の仕様を作成する傾向が強いのです。よりオープンなアプローチには、コストとメリットの両方が伴います。仕様の地方自治は、生産プロセスにおける実験と革新の拡大に貢献します。これにより、インダストリー4.0に基づくテクノロジーの採用が加速します。同時に、組織または工場内で制御戦略のばらつきが大きくなると、複数の異種制御システムの管理が複雑になり、スペアパーツの在庫やトレーニングが増えるため、最終的にコストがかさむ可能性があります。

自動車メーカーの地理的位置または企業文化に関係なく、1つ確かなことは、インダストリー4.0テクノロジーの導入が、グローバルレベルの自動車産業で行われているということです。

生産ラインを円滑に稼働させ、ダウンタイムを削減することは、製造業者にとって長年の目標であり、自動車工場のダウンタイムコストは他のセクターよりも高いという数字が示されています。事実、トーマスネット社の調査によると、ダウンタイムコストは1分あたり$22,000以上*と見積もられており、生産ラインの稼働を維持することを目的に、多くのソリューションが開発されています。このデータポイントは、世界的な自動車生産の規模や複雑さと相まって、自動車制御エンジニア、ラインビルダー、マシンビルダー、制御機器サプライヤー、およびコンポーネントサプライヤーの協力を通じて、長年にわたって自動化テクノロジーを進化させる主なきっかけとなりました。

ダウンタイム削減分野におけるモレックスの価値は、産業用接続ソリューションのサプライヤーとして始まりました。たとえば、当社のBRAD製品ラインは、北米の自動車業界に「プラグ & プレイ」配線の概念を導入しました。そのコスト削減効果は大きく、業界標準となりました。

ダウンタイムは常に重要であり、その理由を理解するのは難しいことではありません。従来の自動車組立ラインが停止すると、少なくとも12以上の他の工程も一緒に停止します。そのため、オートメーションの専門家、特に自動車オートメーションの専門家は、ダウンタイムを最小限に抑えてラインを稼動させる方法について、常に10年先を考えています。

インダストリー4.0の基本的な約束は、工場全体の通信、センシングテクノロジー、および制御装置、エッジデバイス、クラウド内のコンピューティングリソースの拡大から得られるデータのリアルタイムの可用性です。リアルタイムの運用は文字どおり実現できませんが、産業用イーサネット通信テクノロジーが、わずか20年前の業界のベテランを驚かせるような高度に決定論的なパフォーマンスレベルを維持しながら、さらに高速化し、データ伝送速度が向上しています。

自動車産業におけるインダストリー4.0の主なユースケースの1つがダウンタイムの削減であることは、ダウンタイムのコストを考えれば驚くことではありません。リアルタイムの組立ラインデータが例外ではなく標準になりつつある中、自動車のエンドユーザーとサプライヤーは、このテクノロジーを活用して産業用制御機器、通信インフラ、パワー用配電システムの診断をモニタリングし、生産を停止させる可能性のある機器またはインフラの障害を予防して予測しています。スマートデバイスおよびエッジデバイスのコンピューティングパワー用の向上や、予知・予防保全モデルの改良を支援するAIテクノロジーといった利点も加わり、インダストリー4.0テクノロジーは、最終的にはダウンタイムの削減による生産効率の劇的な改善に貢献するはずです。一部の調査によると、平均的な製造工場では年間800時間のダウンタイムが発生している***ことを考慮すると、インダストリー4.0テクノロジーによる予知保全と予防保全の自動車におけるコスト削減の可能性は説得力があります。

私たちが家庭で使用しているスマートデバイスは、スマートフォンの一連の画面プロンプトで設定・構成できることが多いのに比べ、今日のオートメーションと制御システム、および周辺サポートデバイスは、プロセスを効率的かつ安全に稼動させるために、熟練した技術者による手作業でのプログラミングと構成が依然として必要です。さらに、今日の制御システムは、プログラマブルロジックコントローラー（PLC）中心で集中制御され、プロトコールに依存しています。このため、まったく同じシステムやデバイスセットを再利用しない限り、プログラミング作業やソフトウェアエンジニアリングをある仕事から別の仕事へと再利用する能力に障害が生じる可能性があります。モレックスは、これもインダストリー4.0における価値創造の絶好の機会であると考えています。

産業用接続ソリューションのサプライヤーとしての当社の役割は、自動車業界で広く認知されていますが、当社は、自動車生産業務に関わる多くの制御機器およびロボット工学サプライヤーへの産業用通信テクノロジーの供給においても重要な役割を果たしてきました。これと同様に当社は、プラグ & プレイ配線システムというコンセプトを導入し、配線の観点から自動車生産ラインでの機器の取り付けや交換を簡素化しました。当社はインダストリー4.0を、業界標準の通信プロトコールに基づくハードウェアソリューションを開発し、ソフトウェアベースのエンジニアリングツールと組み合わせることで、制御システム全体をサポートするために必要なプログラミングやコンフィギュレーションからデバイスを切り離す機会と捉えています。その結果、プラグ & プレイの配線だけでなく、基本的にプラグ & プレイの自動化も実現しました。

想像してみてください。現在のスマートフォンのような、設定や処理が可能なデバイスを核とした制御システムを。さまざまな有線または無線ネットワーク（この場合は、イーサネット、あらゆる産業用イーサネットプロトコール、Wi-Fi、4G/5G、Bluetooth）を通じて、他のデバイスと簡単に通信することができます。さまざまなアプリをインストールすることで、デバイスがさまざまな制御、モニタリング、または分析機能をサポートできるようになります。機種またはアプリの種類に関係なく、どのメーカーのスマートフォン同士でも通話やメールができるのと同じように、将来的には制御システム全体のパフォーマンスを損なうことなく、制御機器同士が同じようにオープンな方法で通信し、データを共有することを想定しています。

モレックスでは、フレキシブルオートメーションモジュール（FAM）がハードウェアの観点からこのビジョンを実現すると考えています。自動車オートメーションプラットフォームの中核的な構成要素として、FAMは、高度に構成可能でカスタマイズ可能なコネクティビティと制御を提供します。これらは基本的に、分散制御を可能にする自律的な「自動化の島々」の作成を可能にし、柔軟でモジュラー接続された製造機械の開発を加速する産業用モノのインターネット（IIoT）アプリケーションの実装を可能にします。そしてこれはすべて、お客様の工場がどのような制御エコシステムを採用しているかに関係なく起こります。事実、制御システムはもはや、自動化強化を推進するための決定要因ではないのです。

ソフトウェアエンジニアリングへの飛躍を続ける中で、このアーキテクチャーの切り離しアプローチは、最終的に、異なるブランドやモデルの車両に対して、ソフトウェアやデバイス構成の変更を通じて、再設計や再工程の必要性を減らし、ラインの変更をより容易にするはずです。重要なことは、このようなアプローチにより、お客様は、ハードウェアのオプションに柔軟性を持たせることができ、また、あるプロジェクトから別のプロジェクトへとエンジニアリング資本を再利用する能力を高めることで、制御システムの拡張性を高められるということです。これは、プラグ & プレイによるスピードとカスタマイズの全く新しいレベルを表しています。

これらの進歩により、自動車は、インダストリー4.0の課題に対応する最前線にあり、おそらく最も多くのものを得られる、と言うのが妥当でしょう。すでに、自動車のシャーシ全体を成形する実験が行われています。従来の産業用ベルトコンベアのアプローチは、ロボット工学の革新的な使用によって、ルーチンな組み立てや溶接作業以外のさまざまな役割に挑戦しています。未来の自動車オートメーションの姿は、一朝一夕に現れるものではありません。むしろ、一部の企業が製造を合理化する方法を試行錯誤することになるでしょう。

モレックスは、数十年にわたり企業のラインダウンタイムとコストの削減を支援してきた経験を通じて、自動車業界のインダストリー4.0への移行によるコスト削減の次のフロンティアを見据えています。当社は、これが2つの形で現れると想定しています。1つ目は、当社のロボット、制御、デバイス、インテグレーター、機械メーカーのお客様が、インダストリー4.0の目標を達成するために必要な通信および制御機能を製品に組み込むことを可能にするテクノロジーを提供することです。これらの目的は、システムに安全または非安全な通信や制御を追加すること、遠隔監視や診断をサポートするリモートアクセス、IO、クラウド接続、最終的にはXaaSビジネスモデルの実装まで、多岐にわたります。2つ目は、エンドユーザーのお客様のインダストリー4.0の目標を補完する、FAMのような制御装置のサプライヤーとしての役割です。この2つの分野でより柔軟なソリューションとデバイスを提供することで、自動車産業で実現できるコスト削減の可能性は、先に述べたものよりもさらに広がります。また、柔軟性と拡張性の向上は、デバイスや設備のサプライヤーにとってはエンジニアリングコストの削減につながり、新システムの市場投入までの時間を短縮します。最終的には、自動車業界のエンドユーザーにとって、資本設備コストの削減と生産設備の総所有コストの低減につながります。

インダストリー4.0を通じて自動車産業の自動化を次の進化段階へと導くという状況の中で、関連する興味深い構想がいくつも展開されています。1つの疑問は、どの自動車会社がインダストリー4.0のメリットを最初に実現するかということです。同時に、自動車産業を支える制御機器メーカーやデバイスメーカー各社は、このテクノロジーを供給するリーダーとしての地位を世界的に確立しようと競争しており、また、製造「大国」の間で製造の優位性を確立しようと世界的な競争が繰り広げられています。いずれの場合においても、利害は大きく、当社の立場からすると、自動車産業の自動化に携わるにはエキサイティングな時期です。最終的には、インダストリー4.0によって、これまで以上に競争力のあるコストで、より良く作られ、より良いパフォーマンスを発揮する自動車が提供されるはずだからです。

_{https://news.thomasnet.com/companystory/downtime-costs-auto-industry-22k-minute-survey-481017}

_{**「ミデア社、ドイツのロボットメーカー、クーカ社の買収を完了」
https://www.spglobal.com/marketintelligence/en/news-insights/trending/gjozjwvrkhepx0jql2sshw2}

_{***「予知保全による製造ダウンタイムのコスト削減」}