コンピュータ統合生産 (コンピュータトウゴウセイサン) とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

コンピュータ統合生産 (コンピュータトウゴウセイサン) の読み方

日本語表記

コンピュータ統合生産 (コンピュータトウゴウセイサン)

英語表記

Computer-Integrated Manufacturing (コンピューターインテグレーテッドマニュファクチャリング)

コンピュータ統合生産 (コンピュータトウゴウセイサン) の意味や用語解説

コンピュータ統合生産とは、製造業における製品の設計から生産、品質管理、販売、物流に至るまで、企業活動のあらゆる側面をコンピュータシステムで統合的に管理・自動化しようとする包括的な生産システム概念を指す。その目的は、生産プロセスの効率化、品質向上、コスト削減、そして市場変化への迅速な対応能力の獲得にある。 このシステムは、情報技術を基盤とし、部門間の壁を取り払い、データとプロセスのシームレスな連携を実現する。具体的には、設計部門、生産計画部門、製造現場、品質管理部門、資材調達部門など、従来は個別に機能していた各部門のシステムを、ネットワークを通じて連結し、リアルタイムでの情報共有と連携を可能にする。これにより、例えば設計変更情報が即座に生産計画や製造現場に伝達され、無駄なく迅速に反映されるといった、全体最適化された生産活動が実現する。製造業が抱える多品種少量生産や短納期化といった課題に対し、コンピュータ統合生産は抜本的な解決策を提供すると期待されている。 コンピュータ統合生産の詳細な仕組みを理解するためには、その構成要素となる主要なサブシステム群と、それらがどのように連携するかを把握することが重要である。まず、製品の形状や機能などをデジタルデータとして設計する「CAD（Computer-Aided Design）」、その設計データに基づいて加工パスを生成し、工作機械を制御する「CAM（Computer-Aided Manufacturing）」がある。これらは製品開発の上流工程を担い、設計から製造へのデータ連携の基盤となる。 次に、生産計画を立案し、必要な資材や人員、設備などの資源を効率的に配分する「MRP（Material Requirements Planning）」や、企業の基幹業務全体を統合管理する「ERP（Enterprise Resource Planning）」が挙げられる。これらは、受注情報から生産量や納期を決定し、必要な部品や材料の調達計画、生産ラインのスケジューリングなどを一元的に管理する。 製造現場においては、生産ラインの稼働状況をリアルタイムで監視・制御し、作業指示や実績データを収集する「MES（Manufacturing Execution System）」が中核的な役割を果たす。MESは、ERPからの生産計画を受け取り、それを具体的な作業指示に落とし込み、現場の設備やロボット、AGV（Automated Guided Vehicle：無人搬送車）といった自動化装置と連携して生産活動を制御する。また、センサーネットワークを通じて収集される膨大なデータを分析し、品質管理や設備保全に活用することも可能となる。SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）やDCS（Distributed Control System）は、特定のプロセスや広範囲の設備を監視・制御するために用いられる。 これらの多様なシステムは、通信ネットワークによって結合され、共通のデータベースを介して情報が共有される。この統合によって、例えばCADで設計された製品のデータが直接CAMへと送られ、加工プログラムが自動生成されるだけでなく、その加工情報が生産計画システムにフィードバックされ、さらには製造現場のMESを通じて実際に機械が稼働し、品質検査データが品質管理システムに蓄積されるといった、一連の流れが自動的かつ連続的に行われる。 統合の形態には、企業内の異なる部門（設計、生産、販売など）を連携させる「水平統合」と、工場の現場レベルの制御システムから企業全体の経営管理システムまで、階層的に連携させる「垂直統合」がある。コンピュータ統合生産は、これら両方の統合を実現することで、企業全体の生産性向上と競争力強化を目指す。 システムエンジニアを目指す者にとって、コンピュータ統合生産の概念は、現代の製造業におけるIT活用の基礎知識として極めて重要である。様々な専門システムが連携し、複雑なビジネスプロセスを支える仕組みを理解することは、将来、製造業向けのシステム開発や導入プロジェクトに携わる上で不可欠となる。また、近年注目されるインダストリー4.0やスマートファクトリーといった概念は、コンピュータ統合生産の考え方をさらに発展させ、IoT（Internet of Things）やAI（Artificial Intelligence）、ビッグデータなどの先進技術を組み合わせることで、より高度な自律的・最適化された生産システムを目指すものである。そのため、コンピュータ統合生産の原理原則を学ぶことは、これらの先端技術を理解し、活用するための出発点ともなるだろう。 コンピュータ統合生産の導入には、既存システムの複雑な連携、多大な初期投資、そして高度な専門知識を持つ人材の確保といった課題も存在する。しかし、これらの課題を克服し、情報システムを高度に統合することで得られる、生産性、品質、柔軟性における飛躍的な向上は、現代の製造業にとって不可欠な競争優位性をもたらす。システムエンジニアは、これらの課題に対し、最適なソリューションを設計し、実装する役割を担うことになる。