コネクテッド・テクノロジー - 自動車変革の原動力

104年の歴史を持つ連続生産ラインや大規模な自動車製造に別れを告げる時が来た。自動車業界は、各自動車が消費者の仕様に合わせてカスタマイズされるハイパー・パーソナライゼーションの可能性について熟慮する時を迎えている。この地殻変動は、コネクテッド・テクノロジーによって従来の工場をスマート工場に変えることを可能にした、広範なデジタル化から生じている。

サイバーフィジカルシステム、モノのインターネット（IoT）、クラウドコンピューティング、機械学習を融合させることで、自動車産業はインダストリー4.0の時代を迎えようとしている。これは、コネクテッド・プロセス、サプライチェーンの俊敏性、自動化されたオペレーションの結果である広範なカスタマイズを可能にすることで、自動車製造全体の利便性を約束するものである。

通常、収益の70%は新製品によるものであるため、自動車業界ではバーチャル・プロトタイプやラピッド・プロトタイピングを活用して車両設計プロセスを加速させている。これらの手法は、モデルベースのシステムエンジニアリングとジェネレーティブデザインを組み合わせ、ミスのない自動車設計のための共同作業環境を構築する。3Dプリンティングとともに、ラピッド／バーチャルプロトタイピングは、個々のパーツを記録的な速さで製造することを可能にする。例えば、ドイツの大手自動車OEMは、ラピッドプロトタイピング技術を使用して、ツールのリードタイムを95%短縮し、ツールの開発コストを91%削減しました。

設計の実現可能性を判断するために、エンジニアはバーチャルリアリティツールを使って自動車を3Dモデル化している。モデルはバーチャル環境でシミュレートされ、テストされ、生産現場に投入される前に設計の欠陥を特定します。完璧で俊敏な車両設計には、システム全体を変更することなくテストできる個別のアセンブリが必要である。モジュール設計の原則は、自動車メーカーが違いを生み出すのに役立っている。モジュール式車両設計は、試験・開発段階での迅速な実験と反復を可能にする。また、個々の車両コンポーネントの単体テストを容易にし、コンカレントエンジニアリングを促進します。つまり、モジュラー設計では、同じ車両が今日はピックアップトラック、明日はレーシングカーになり得るのです。

自動車のスマート工場におけるインテリジェントなワークフローには、計画、調達、ロジスティクスを統合するためのビジネスユニット間の継続的な相互作用が必要である。コネクテッド調達システムを確立することで、プロセス時間を短縮できるだけでなく、OEMとサプライヤーの関係を維持しながら、価値の漏洩、サプライチェーンのリスク、コンプライアンス違反、重複する取り組みに対処することができる。購買4.0としてよりよく知られている、ソフトウェア対応で自動化された購買プロセスは、仕様の定義、サプライヤーの選定、交渉・契約、発注、フォローアップ、受注後のサプライヤー評価などの機能を戦略的に連携させる。

商品に自動無線識別（RFID）やクイック・レスポンス（QR）コードを装備することで、メーカーとサプライヤーは互いにシームレスにつながることができる。その結果、デジタル発注書（PO）と請求書の共有がよりシンプルになり、請求書の照合要件がなくなる。調達品目から収集されたデータにより、自動車メーカーはサプライヤーの業績を追跡し、一定期間にわたってデータ主導の取引決定を行うことができる。調達から支払いまでの（PTP）プロセスは、潜在的なサプライヤーを特定し、リピート・バイヤーのための予測的な注文構成を作成し、処理時間を短縮する能力によって、まもなく自動化される。

ステアリング・ホイールの納期遅れにより大きな損失を被ったドイツの自動車製造大手は、デジタル調達システム「Procurement 4.0」を導入した。この新しいアプローチにより、サプライヤーとの協力的なグローバルネットワークの構築が可能になり、購買プロセスが予測可能で、柔軟で、迅速で、透明性の高いものになった。

スマート工場では、すべてのエンジニアリングチームと活動をデジタル接続することで、車両の開発サイクル全体にわたって継続的なエンジニアリングが可能になる。IoTプラットフォームは、共通のダッシュボードから製品ライフサイクルを監視・管理するために使用されます。この俊敏な生産システムにより、複雑で時間がかかり、ミスが発生しやすい自動車製造業務が簡素化される。

設計が確定し、部品が調達されれば、車両は組み立てられる。しかし、それ以前にも、企業はバーチャル・シミュレーションとデジタル・ヒューマン・モデリングを利用して、組み立て工程における従業員の安全性を人間工学的に確保している。米国のある自動車OEMは、23台のカメラを使ったモーションキャプチャシステムを活用し、工場フロアで最適な作業環境を作り出している。このようなバーチャル製造の実践により、労働者の事故や怪我が大幅に減少する。

車両組立では、将来対応可能な施設は現在、移動ラインの代わりに組立島を備えている。ドイツのある大手自動車メーカーは、インゴルシュタットの工場に200の組立島を設置し、生産性を20％向上させた。企業はさらに、力仕事やモーター部品の運搬にスマートロボットを採用している。ある調査によると、中国とアメリカの合弁企業は、フレキシブルな産業用ロボットを使って、各車種の溶接を18秒以内で行っている。同じ調査では、2030年までに世界の自動車関連企業の85％が、スマート・ロボットが工場で一般的な光景になると予測している。

ロボットから収集されたデータは、スマート工場におけるビッグデータ分析と予知保全を可能にする。アメリカのある大手自動車メーカーは、アナリティクスを利用してロボットに自己診断機能を持たせ、工場のダウンタイムゼロを達成した。

自動車メーカー、ディストリビューター、ディーラーは現在、パーソナライズされた消費者体験を提供することに注力している。消費者がオムニチャネルでのサポートを期待する中、企業はソーシャルネットワーク、電子メール、ウェブサイトなど、物理的なタッチポイントとデジタルなタッチポイントの両方を優先している。バイヤーがオンラインでリサーチする時間のほぼ75％を費やしていることから、企業は自動化された対話型チャットボットを備えたサイトを作成し、情報収集やオーダーメイドのサービスを提供している。

販売店レベルでは、革新的な店舗コンセプトと専門家が顧客との関係を物理的に育むことができる。仮想現実や拡張現実、ビデオ・ディスプレイ、タブレットが自動車小売のデジタル化に貢献する一方で、サービス・ベースの体験を提供することで、顧客を維持・定着させることができる。米国のある自動車メーカーのプレミアム・カー部門は、自宅での試乗、ピックアップ＆デリバリー、24時間試乗、専属運転手など、さまざまなサービスを顧客に提供している。こうしたサービスのおかげで、同社の高級車の売上は昨年10％増加した。

顧客が購入する自動車に付加価値を求める中、自動車会社は、特にコネクテッドカーや自律走行車向けのサービス提供を多様化している。デジタル・コネクテッド・サービスを利用することで、企業は遠隔診断、デジタル・テクニシャン、無線ソフトウェア・アップグレードなどの自動車サービスを提供し、サービス提供を加速させ、体験をパーソナライズすることができる。コネクテッド・サービスを通じてクラウドに収集されたデータは、車両の品質向上やソフトウェア・アップグレードの実施を可能にする。

同様に、テレマティクスを活用した車両管理は、顧客や企業が移動を追跡してデータを分析し、二酸化炭素排出量と燃料を最適化するのに役立っている。フランスの大手自動車メーカーは、車両の性能分析にオンライン・プラットフォームを活用することで、管理コストの削減と事故リスクの低減を実現している。

コネクテッド・カー市場は2022年までに3,770万台に達する見込みで、コネクテッド・ビジネスは今後5年間で数倍に拡大すると予想されている。自動車会社やテクノロジー企業は、カーシェアリング、スマートレンタル、コネクテッドタクシー、スマートモビリティなど、スマートフォンアプリを使ったコネクテッドカー・サービスを開始している。カーシェアリングだけでも、2016年から2024年にかけて年平均成長率40％以上で成長し、165億ドルに達すると予測されている。

明らかに、インダストリー4.0は輸送業界を完全に覆し、消費者の期待を変え、製造工場を再構築し、サービスやビジネスを変革している。コネクテッドカーやレベル4の自律走行車が道路を走るようになれば、関係者はさらなる恩恵がもたらされることを期待するだけだ。