中小規模製造業 × DX｜労働力不足を解消するテクノロジー

人材不足、作業の属人化、生産性の低下、激化する競争。中小規模製造業を取り巻く環境は、かつてないほど厳しさを増しています。この状況を打破する鍵となるのがDX（デジタルトランスフォーメーション）です。

IoT、AI、ビッグデータといったデジタル技術を駆使し、生産プロセスや業務全体を効率化することで、企業価値の向上を目指すDX。しかし、DXは単なる技術導入にとどまりません。

本記事ではDX導入がもたらすメリットや、中小規模製造業でのDXの成功事例、さらに取り組むべき課題や注意点についても、わかりやすく解説します。

中小規模製造業におけるDXの必要性

DXにより中小規模製造業は深刻な問題を解決可能です。

少子高齢化による労働力不足への対応

中小規模製造業では、少子化の影響で若手人材の確保が困難になり、現場を支える従業員の高齢化が急速に進行しています。

特に懸念されるのは、熟練工の大量退職が目前に迫っていることでしょう。彼らの持つ技術やノウハウは、長年の経験によって培われた貴重な財産ですが、その継承が極めて困難な状況となっています。

もはや従来型の徒弟制度的な技術伝承は機能しなくなってきました。若手従業員の定着率低下も相まって、熟練工の持つ暗黙知を次世代に引き継ぐ時間的余裕が失われているのが現状です。

この問題に対しては、作業のデジタル記録化やナレッジデータベースの構築により、属人的な技術を組織の資産として蓄積することが不可欠となっているのです。

さらに、体系的な教育プログラムの整備も急務となり、若手人材の早期戦力化を図るため、段階的な技能習得システムやメンター制度の導入を積極的に進めていく必要があります。

このような総合的な取り組みなくして、中小規模製造業の技術力維持は難しいでしょう。

作業の属人化への対応

製造現場における作業の属人化は、まさに中小企業の急務の課題として浮き彫りになってきています。特定の熟練工にしか対応できない工程が存在することで、生産計画の柔軟性が著しく損なわれ、工場全体の生産性に大きな影響を及ぼしているのです。

とりわけ懸念されるのは、属人化された作業におけるヒューマンエラーのリスクでしょう。どんなに熟練した作業者でも、疲労や体調による作業品質のばらつきは避けられません。

また、多品種少量生産への対応の遅れも対策が必要です。市場ニーズの多様化に伴い、柔軟な生産体制の構築が求められているにもかかわらず、自動化の遅れがその足かせとなっているのです。

こうした状況を打開するには、段階的なデジタル化の推進が不可欠でしょう。まずは作業の標準化と文書化を徹底し、属人的なノウハウを組織の共有資産として活用できる仕組みづくりから始める必要があります。

VUCA時代への適合

VUCA時代の到来により、中小規模製造業を取り巻く環境は劇的な変化を遂げています。かつての安定した事業環境は既に過去のものとなり、市場の変動性はますます高まっているのです。

特に注目すべきは、サステナビリティへの関心の高まりでしょう。環境負荷の低減や社会的責任に対する要求は、もはや大企業だけの課題ではありません。中小規模製造業においても、持続可能な事業モデルへの転換が急務となっているのです。

AIやIoTといった技術革新も、製造業に大きな影響を及ぼしています。これらの技術は、生産性向上の機会を提供する一方で、導入の遅れは即座に競争力の低下につながってしまいます。従来型の製造手法に固執することは、もはや選択肢とはなりえないのです。

さらに深刻なのは、グローバルサプライチェーンの脆弱性が露呈していることです。パンデミックや地政学的リスクにより、調達網の見直しを迫られる企業が増加しており、柔軟な対応力が求められています。

このような環境下で、取引先である大企業の動向を注視することは極めて重要となってきました。大企業のサプライチェーン再編の動きに素早く対応できるかどうかが、受注確保の鍵を握っているのです。

VUCA時代に適合するためにも、DX推進が不可欠です。生産管理システムの導入やデータ分析基盤の整備により、市場の変化への即応力を高めることができます。加えて、リアルタイムデータの活用により、市場動向の分析や需要予測が高精度化され、経営判断のスピードと精度が向上します。

DX導入が想定される業務内容

DXを導入することで、製造業の核とも言える業務の自動化 / 効率化 / 高度化が可能となります。

生産管理のデジタル化

中小規模製造業のDX推進において重要な生産管理のデジタル化。製造設備にIoTセンサーを導入することで、リアルタイムでデータを収集し、生産状況を効率的に把握することができます。また、設備の稼働データを分析し、故障を予測することで、メンテナンス業務の最適化が可能です。

データを用いた意思決定支援

収集したデータを分析し、経営判断に活用することも重要です。生産データ・品質データ・顧客データなどを統合的に分析し、経営判断に活用。データ駆動の経営を実現します。また、過去データをAIで分析することにより、精度の高い需要予測が可能になります。

品質管理の強化

デジタル技術を利用することで品質管理の強化が可能です。センサーデータや検査データを分析することで、人間の感覚に頼らないデータに基づいた品質管理を実現。また、画像認識AIを活用した外観検査により、人間の目では見逃しがちな微細な不良も検出できるようになります。

中小規模製造業のDX導入における課題

DX導入に関しては、以下の課題に取り組むことで成功率が大幅に向上します。

DXに積極的に取り組むマインド

DXに不可欠となる経営層だけではない組織全体でのマインド改革。DXは業務プロセスや企業文化そのものを変革する取り組みであるため、経営層が具体的なビジョンを示すことももちろん大切ですが、それ以上に全従業員が当事者意識を持つことが重要です。組織全体で意識改革を行い、変化に前向きで、常識にとらわれない柔軟なマインドを持つことこそがDX成功の基盤となります​。

IT人材の育成

DX導入の成功に求められるIT人材の確保と育成。IT人材は、システム導入・運用による業務のデジタル化、収集したデータの分析・管理、情報セキュリティ対策、従業員教育、DX戦略の策定など、DXにまつわる様々な業務を担います。IT人材を自社内で確保することは、外注コストの削減やノウハウの社内蓄積の観点から非常に重要です。DX導入初期は外部人材を活用しつつも、OJT（On the Job Training）などを通じて社内人材の育成にも熱心に取り組みましょう。

導入コスト削減と資金調達

デジタル技術導入にかかる初期投資は中小企業にとって負担が大きいため、導入コストの抑制や補助金の活用が重要となります。SaaS、PaaSといったクラウドサービスを活用することで、サーバー構築や保守管理のコストを削減が可能。また、導入時には小規模での試験導入を行うことで、DXの効果を検証しつつ段階的な拡張ができ、初期投資の縮小とリスク低減につながります。これらコスト削減の取り組みに加えて、様々な補助金・助成金の獲得に積極的に取り組みましょう。

中小規模製造業へのDX導入のロードマップ

DXを推進する際は、ロードマップを一つ一つのフェーズを丁寧に実践することが大切です。安易に省略してしまうと、膨大な予算が無駄になる可能性もあるので注意しましょう。

現状分析

DX推進の第一歩となるのは、徹底的な現状分析です。自社の立ち位置を正確に把握せずに、効果的なデジタル化戦略を描くことはできません。

とりわけ重要となるのが、SWOT分析による強みと弱みの客観的な把握です。これにより、どの業務プロセスのデジタル化を優先すべきか、その指針が見えてきます。

例えば、多くの中小規模製造業では、熟練工の技術力という強みを持つ一方で、その技術の継承や標準化が弱みとなっています。このような分析から、デジタル技術を活用した技術継承システムの構築といった具体的な施策が導き出されるのです。

市場環境の変化を読み解くPEST分析も、欠かすことのできないツールとなってきました。特に技術革新のスピードが加速する中、競合他社の動向や新技術の採用状況を把握することは、死活的に重要な意味を持つようになっているのです。

さらに注目すべきは、社会的要因の分析でしょう。環境負荷低減への要求や働き方改革の潮流は、製造業のデジタル化の方向性に大きな影響を与えています。これらの要因を適切に分析することで、持続可能な事業モデルへの転換の道筋が見えてくるのです。

このように、綿密な現状分析を基盤として、戦略的なDX推進を図ることこそが、VUCA時代を勝ち抜くための必須条件となるのです。

ビジョンの明確化

非常に重要なステップとなるビジョンの明確化。単なる技術導入ではなく事業全体の変革を目指すDXにおいては、まず経営層が「DXによって何を達成するか」というビジョンを明確化し、組織全体で共有する必要があります。

例えば、顧客の多様なニーズに応える柔軟な生産体制の実現や、生産性向上による競争力強化、さらには従業員の働きやすい環境づくりといった、具体的で実現可能なビジョンが必要です​。

ビジョンの明確化により、従業員はDXの意義をより深く理解し、積極的に協力するようになるでしょう。また、ビジョンが明確であれば、DXにおける取り組みの方向性が定まり、適切なシステムやツールの選択、ステップごとの進捗評価が行いやすくなります。

具体的な目標設定

現状分析と企業が目指すビジョンに基づき、短期・中期・長期と、段階を踏んだ目標を設定します。また、目標達成度を測るために、具体的なKPI（重要業績評価指標）を設定。これにより、進捗状況を定量的に評価し、必要に応じて戦略の調整が可能になります。

推進体制の構築

DX推進には様々な専門知識を持つ人材が必要です。プロジェクトマネージャーをはじめ、ITエキスパートやデータアナリスト、現場リーダーなど多様なスキルを持つチームを編成します。また、必要に応じて、外部人材の登用も積極的に検討しましょう。

一方で、いつまでも外部の人材に頼っていては、外注費が嵩むばかりか、ノウハウが外部へ流出し続けることになります。社内でも人材育成に取り組み、DX推進を継続的に行える体制の整備が重要です。

実行計画の策定

プロジェクトの進行状況を管理し、リソース（人材、時間、資金）を効率的に配分するための実行計画を立てます。導入初期には小規模のスモールスタートから取り掛かり、効果を確認しつつ段階的に展開していくことが、リスクとコストを最小限に抑えつつ進める鍵です。また、PDCAサイクル（計画・実行・評価・改善）を回し続けることで、計画の継続的な改善と最適化を目指しましょう。

技術選定

設定した目標を達成するための技術やツールの選定。計画に基づいて技術選定を行うことで、不要な技術投資を避け、限られたリソースを効果的に利用できます。

IoTは現場のデータ収集やリアルタイム監視、AIはデータ分析や予測、クラウドサービスはデータ管理と柔軟なITインフラの提供と、それぞれの技術が得意とする領域が存在するため、自社の現状と目標を慎重に考慮し、適切な技術を選択しましょう。

なお、自社だけで技術選定を行うのが困難な場合には積極的に外部ベンダーの協力を仰ぎましょう。その際、企業の信頼性やサポート体制、コストパフォーマンスなどを十分に考慮する必要があります。

DX施策の実行と継続的な改善

準備が整ったら、小規模な範囲から実際にDX施策を実行します。業務デジタル化から始まり、ビジネスプロセスやビジネスモデルの変革へと、段階を踏んで進めていきます。実行後は定期的に振り返りを行い、改善・拡大を重ねていきます。成果を数値化し、客観的に分析することが重要です。

中小規模製造業のDX導入事例

自社の状況と近い事例を参考にすることで、DXの成功率は上がります。ぜひ、DX推進の参考にしてください。

秀和工業（東京都足立区）

秀和工業では、IoTセンサーを組み込んだ次世代型グラインダー（研磨・研削機）を開発しました。これにより、遠隔監視機能を活用して装置の不具合をリアルタイムで確認し、緊急出動回数を７割近く削減することに成功しました。データ解析機能を独立させた専用IoTユニットを採用することで、既存の製造装置への追加も可能となる汎用性を持たせています。

ニューマインド株式会社（東京都中央区）

食品へのフルカラー印刷を可能にする可食プリンタの製造・販売を行う同社は、可食プリンタにIoTセンサーを組み込み、インク残量や稼働状況を遠隔で監視できるシステムを構築。クラウドに収集したデータをリアルタイムに確認することで、故障原因の迅速な究明や精密なサポートが可能となり、顧客満足度の向上を実現しました。

三友製作所（茨城県常陸太田市）

医療用機器関連製品などを製造する三友製作所では、合計４か所の生産拠点を有しています。同社では、生産設備をIoT化し、地理的に分散した生産拠点の設備稼働状況を可視化することにより、遠隔地からでも稼働状況の把握が可能に。また、蓄積した工作機械のデータから予実比較や稼働日報を出力できるようになりました。これらの取り組みにより、生産現場の改善点が明確になり、設備稼働率が25％向上しました。

中小規模製造業がDXを導入する際の注意点

DXの失敗を回避するには、以下の点に注意することが大切です。

初期導入範囲の限定

中小規模製造業がDXを推進する際は、範囲を限定したスモールスタートから進めることが重要です。リソースが限られる中小企業において、導入範囲を拡大するとコストやリスクが増大し、従業員の負担も大きくなります。まずは、短期間での小さな成功（クイックウィン）により、初期段階で成果を速やかに示すことで、DXに対する懐疑的な意見を和らげ、従業員のプロジェクトへの協力を促進、リソース確保や部門横断的な連携がスムーズに進みます。クイックウィンは継続的なDX推進とマネジメントのしやすさに大きく貢献するでしょう。

既存システムとの連携

中小規模製造業のDX導入において注意が必要となる、既存システムとの連携。中小企業では限られたリソースで既存システムを運用しているケースが多く、新しいデジタルツールが現在のシステムと連携しない場合、データの不整合や業務に混乱が生じるリスクがあります。全体の生産性を上げるには、既存と新規、双方のシステム間でデータがスムーズに共有され、業務が一貫して行える環境が求められます。

情報セキュリティ対策

中小企業は大企業と比べて対策が不十分な場合が多く、攻撃の対象になりやすい傾向があります。

ネットワークのファイアウォールやデータの暗号化など、外部からのサイバー攻撃に対する防御策（システムセキュリティ）に加えて、アクセス権限の管理や社員へのセキュリティ教育など、社内での安全な運用を確保するための対策（運用セキュリティ）を組み合わせることで、セキュリティレベルを向上しましょう。

また、セキュリティ要件やコスト条件によっては、オンプレ環境でのシステム構築も視野に入れましょう。

継続的な改善の必要性

ビジネス環境やデジタル技術は日夜急速に変化しています。最初に小規模な導入に成功したあとも、これらの変化に対応し、継続的に見直しと改善を行うことが求められます。また、社外の状況変化に加えて、現場へのヒアリングを通じて社内の状況変化やニーズにも対応することが重要です。

社内外から情報を効率的に収集し、継続的にDX施策の見直しや改善を行える体制の構築に取り組みましょう。

まとめ｜DX導入で中小規模製造業に革命を

中小規模製造業が抱える多くの課題を解決する糸口となるDX。人材不足、技能伝承の難しさ、生産性の低さ。DXはこれらの解決に大きく貢献することができます。

DXは中小規模製造業にとって大きなチャンスである一方で、多くの課題も孕んでいます。初期投資の負担、IT人材の確保、DXを目指すマインドの醸成、セキュリティリスクなど、乗り越えるべき壁は少なくありません。

まずは、社外の専門家に相談し徐々に内製化を進めることで、リスクを抑えつつ効率よく導入できる可能性を最大化できます。弊社では製造業に特化したAI導入、および企業様と伴走しながらの継続的な支援を行っております。無料相談も随時承りますので、DX導入をご検討の方はぜひ一度ご相談ください。