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業界トレンド - ものづくり

PLM(製品ライフサイクル管理)とは?主要ベンダーシェアと製造業で求められる背景

PLM(製品ライフサイクル管理)とは?主要ベンダーシェアと製造業で求められる背景

産業のグローバル化に伴う競争の激化や、顧客ニーズの多様化が進行するなか、製造業で注目されている概念がPLM(製品ライフサイクル管理)です。

PLMとは、製品ライフサイクル全体を一元管理する取り組みを指すものです。PLMシステム導入のメリットや主要ベンダーなど、PLMの概念や実装管理についてわかりやすく解説します。

PLMとは
  • PLMとは、製品ライフサイクルの一連のプロセスにおける管理体制を整備する取り組み
  • 市場ニーズの多様化や製品ライフサイクルの短縮化を受け、製造業における注目度が増している
  • PLMシステムの開発には、大手を含めた数多くのベンダーが参入している

PLM(製品ライフサイクル管理)とは

PLM(製品ライフサイクル管理)とは

PLMとは「Product Lifecycle Management」の略語で、「製品ライフサイクル管理」を意味します。製品ライフサイクルとは、製品の企画から設計、開発、生産、販売、そして廃棄に至るまでの一連のプロセスのことです。つまりPLMとは、製品ライフサイクルの一連のプロセスにおける管理体制を整備する取り組みを指します。

PLMの導入は、製品開発リードタイムの短縮やQCDSの向上が主な目的となります。なおQCDSとは以下の単語の頭文字から構成される言葉で、製品や生産活動の評価指標に活用されています。

  • Quality(品質)
  • Cost(コスト)
  • Delivery(納期)
  • Safety(安全)

たとえば、品質の向上に向けて検査体制を強化すると、人件費などのコストは増加します。一方、納期短縮を図るために検査を簡易化すると、品質の低下を招きかねません。

このように、QCDSの各項目にはトレードオフの関係性が認められます。適切なバランスを維持しながら製造開発クオリティを維持・改善していくために、PLMなどの仕組みが求められるのです。製品ライフサイクル全体を管理し、開発部門や設計部門、製造部門などがスムーズに連携していくためにPLMの導入が進められています

 

PLMとPDMの違い

PLMとPDMの違い

PLMと類似する概念にPDMがあります。PDMは「Product Data Management」の略語で、「製品データ管理」を意味する言葉です。

PDMは1990年代から製造企業で導入されている考え方で、CADデータやBOM(設計部品表)、図面、技術資料といった開発部門や設計部門が取り扱うデータを管理対象とし、設計プロセスの効率化を目的としています。

これに対して、2000年代以降から注目されているPLMは、製品ライフサイクルに関わるすべてのデータが管理対象です。PLMはPDMよりも取り扱うデータの範囲が広いという違いがあります。

製造業でPLMが注目される背景

製造業でPLMが注目される背景には、企業の収益最大化はもちろんのこと、売れる製品をいち早く市場に投入するスピード感や製品の品質向上、業務効率化、コスト削減などが、製造企業に強く求められていることがあります。

その要因は、主に次の3点に集約できるでしょう。

  • 市場ニーズの多様化
  • 製品ライフサイクルの短縮化
  • 製造業DXの推進

市場ニーズの多様化

消費者がテレビや新聞などのマスメディアから主に情報を取得していた時代は、製造業が消費者をリードする時代とも言い換えられ、大量生産が主流でした。

しかしインターネットの普及によって、消費者はSNSなどを通じて情報を主体的に取得できるようになっています。また、ライフスタイルも多様化していることから、市場の細やかなニーズに対応できるメーカーが優位性を獲得できるようになりました。世界市場にも目を向けるのであれば、国や地域による顧客ニーズの違いにも対応していく必要があるでしょう。

顧客のニーズを把握し、PLMの導入によって各部門への円滑な共有を図り、速やかに製品の企画や開発にフィードバックしていくことが、これからの製造業では重要視されます。

製品ライフサイクルの短縮化

顧客ニーズの変化の速さや、製品ライフサイクルの短縮化が進んでいることも、PLMが注目されている要因のひとつです。

製品ライフサイクルは、一般に次の4段階に分類されます。

  1. 導入期
  2. 成長期
  3. 成熟期
  4. 衰退期

通常、成長期から利益を確保できるようになり、収益は成熟期に最大化を迎え、やがて衰退期へと移行します。

しかし、製品ライフサイクルの短縮化が進行する昨今の市場では、このプロセス自体が通用しないケースも少なくありません。製品開発に時間がかかってしまうと、販売に至ったときにはすでに市場ニーズが変化していることも考えられます。製品の投入後、すぐに衰退期を迎えてしまい、製品開発にかかったコストを回収できないこともあるでしょう。

そのため、PLMの導入で製品開発のリードタイムを短縮し、早期に製造・販売を開始できる体制を整える必要が増しています。PLMの導入は、製品ライフサイクルにおける段階をリアルタイムで把握し、廃棄などの判断を迅速に下すにも役立つでしょう。

製造業DXの推進

製造業DXが推進されていることも、PLMが注目されている遠因です。これまで紙で管理されていたデータのデジタル化やデータベース化が進むなど、製造業の多くの企業においてPLMを導入する基盤が整ってきています。

PLMの導入には、さまざまなメリットがあります。開発部門や設計部門、製造部門など、部門間での情報共有がスムーズになるだけではなく、部門ごとに情報を保持・入力していて二度手間となっていた業務が見直されるなど、業務

PLMを実装管理する「PLMシステム」

PLMを実装管理する「PLMシステム」

製品ライフサイクル全体を一元管理するには、部門を横断した情報収集および管理が欠かせません。そこで重宝されているのが、製品の開発から製造に関わる各部門をフォローアップするPLMシステムです。

PLMシステムは「製品ライフサイクル管理システム」とも呼ばれ、製品データやCADデータ、部品データ、仕様書、製造工程作業指示書、取引先情報などの一元管理を担います。

PLMシステムの導入は、航空・宇宙産業や自動車産業が先駆けとなり、いまでは電機産業や産業機器業界などにも浸透するなど、幅広い領域での普及が進んでいます。

PLMシステムの機能

一般的なPLMシステムでは、次に挙げるような機能が実装されています。

 

ポートフォリオ管理 製品構成を検討するための製品の収益性や成長性などの一覧
要件管理 要件変更の履歴や最新の承認要件の管理
CADデータ管理 CADデータの検索が可能
BOMデータ管理 設計BOMや製造BOM、保守BOMなどを一元管理
工程管理 製造工程や作業指示書などの管理
取引先情報管理 製品開発部門・購買部門・製造部門などの取引先を一元管理

PLMシステム導入のメリット

PLMシステムを導入し、製品の企画から開発、設計、生産、販売、廃棄に至るまでの製品ライフサイクルの一元管理が実行されると、さまざまなメリットを獲得できます。

  • 製品品質の向上
  • 製造コスト削減
  • ダイナミックケイパビリティへの対応

製品品質の向上

多様化する市場ニーズに合わせて製品開発を行うには、製品の図面や仕様書、部品表など、従来よりも多くのデータを取り扱わなければいけません。PLMシステムを導入し、必要な情報を簡単に取得でき、設計ミスが起こりにくい環境を整えることで、製品の仕様変更やカスタマイズにもスムーズに対応できるようになるでしょう。

また、PLMシステムは製造プロセス全体を一元管理するため、不具合が起きた際の原因究明や改善施策の実施も容易化します。集積したデータを分析して、製造プロセスの最適化を進めることも可能です。市場からのフィードバックを製品開発に反映しやすい環境も、着実な品質改善につながっていきます。

製造コスト削減

PLMシステムの導入はコスト削減にも役立ちます。

たとえば、これまでは紙ベースで保管していた企画書や図面、仕様書などをシステム上で一元管理すると、必要なデータを探す工数は大幅に削減されます。作業の手戻りも防げるでしょう。ERP(企業資源計画)やMES(製造実行システム)、SCM(サプライチェーンマネジメント)といったシステムとの連携による業務効率化も実現します。

また、製品開発や製造といった個別の段階において、原材料費や人件費などの発生コストを把握できるようになるため、製造プロセス全体のコスト管理も最適化されます。

ダイナミックケイパビリティへの対応

ダイナミックケイパビリティとは、「企業変革力」を意味する言葉で、取り巻く環境の変化に企業が対応するために、経営資源の再結合や再構成による変革力、自社の競争力の強化を図る能力を指します。経済産業省・厚生労働省・文部科学省による「2020年ものづくり白書」にて、世界レベルでの不確実性の高まりに対処するための経営戦略として打ち出された概念です。

PLMシステムの導入は、品質向上やコスト削減、設計力強化、製品開発リードタイムの短縮といった効果が期待できるだけでなく、製造プロセスを最適化し、経営資源の有効活用にも直結する施策です。PLMシステムの導入は、ダイナミックケイパビリティへの対応という面からも注目されています。

市場シェアを獲得する主要PLMベンダー

PLMシステムの開発には、大手を含めた数多くのベンダーが参入しています。なかでも国内で多くのシェアを獲得しているとされる、NEC「Obbligato」、株式会社図研「Visual BOM」、富士通「COLMINA 設計情報管理 部品表」について紹介していきます。

NEC「Obbligato」

NECの「Obbligato」は、企画から設計、生産、保守までの製品ライフサイクルに関して発生するすべての情報をBOM(部品表)とBOP(工程表)を軸として、統合管理を担うシステムです。

同システムは、製品の企画管理から部材の原価管理までを行えることが特徴で、製品ライフサイクルの各段階のコストの流れを把握できます。たとえば海外仕様の製品開発においても、現地のニーズに応じた部材への変更や為替レートの変動に合わせて、原価シミュレーションを実行できます。

また、BOMに関わる情報の一元管理により、設計BOMの変更を生産BOMにスピーディーに反映するなど、開発リードタイムの短縮につながる機能も備わっています。

このほかにも、NECのAIやIoT技術を活用した他のツールとの連携によって、生産設備の予知保全などにも応用できます。

図研「Visual BOM」

図研の「Visual BOM」は、特許取得技術によってCADデータやBOMデータに3Dデータを加えて管理する機能を有しており、CADソフトを導入していない部門でも、知識やツールの壁を超えてデータ管理を行えることが大きな特徴です。

また、設計段階の製品構成を各部門と共有し、複数の開発工程を同時進行することも可能。3Dデータによる類似部品の検索機能により、ほかの設計者が以前に作成した類似部品の図面を探せることも、開発リードタイムの短縮に貢献します。

富士通「COLMINA 設計情報管理 部品表」

多くのパッケージステムでは、業態に応じたカスタマイズ対応が必要とされるため、導入までに少なくない時間を要するケースが一般的です。一方、富士通の「COLMINA 設計情報管理 部品表」は、利用規模別の3段階の製品構成と、量産型・受注生産型の業態別製品が用意されており、幅広い製造企業への短期間導入に対応しています。

BOM管理を中心にCADデータ管理やプロセス管理などの機能を備え、直感的な操作を実現するほか、利用者ごとにインターフェースをパーソナライズドすることも可能です。

製造業DXとPLMの未来

PLMは従来からある概念ではありますが、製造業DXの推進など、以下のような製造業を取り巻く環境の変化を受け、注目度が増してきています。

  • インダストリー0/5.0
  • 生産設備のIoT化
  • ビッグデータの解析・活用
  • AIなどの技術革新

顧客や生産設備から収集したデータを製品開発や製造工程に応用していく流れは、今後もますます加速していくことが見込まれています。データの収集や管理を担うデジタル基盤として、PLMの活用はより一層重視されるようになるでしょう。

まとめ

市場ニーズの多様化や製品ライフサイクルの短縮化への対応、あるいはダイナミックケイパビリティの強化を図るため、製品ライフサイクルの一連のプロセスにおける管理体制を整備するPLMは、これからの製造業において欠かせない取り組みになります。

PLMシステムの導入は、製品の品質向上や業務効率化、開発リードタイムの向上など、企業の競争力強化を見据える効果的な手法です。導入にあたっては、ベンダーごとの特徴や機能の違いなどを理解したうえで、自社の目的に合ったシステムの選択が求められます。

 

この記事を書いた人

Nikken→Tsunagu編集部

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