自動車製造の将来 - スマートファクトリーの進化

スマートマニュファクチャリングが将来の成長可能性を強化し、垂直市場の拡大を可能にする

自動車製造は、技術の進歩、経済状況、消費者の嗜好によって形作られる複雑で進化し続ける産業です。自動車の需要が拡大するにつれ、自動車製造は手作業への依存度が高いものから、新技術や大量生産技術の採用へと進化してきました。自動車製造における最も重要な発展は、組立ラインの導入に次いで、ロボット工学とオートメーションの採用です。ロボット工学とオートメーションは、メーカーの効率と品質の向上、コスト削減に役立っています。この大きな変革の次に挙げられるのが、電気自動車とデジタル製造技術の台頭によって推進されるスマートマニュファクチャリングです。

スマートマニュファクチャリングは、人工知能（AI）、機械学習（ML）、ロボット工学、オートメーション、モノのインターネット（IoT）などの新技術を活用し、効率的で持続可能かつ適応性のある生産システムを構築します。スマートマニュファクチャリング技術は、製品設計、生産計画とスケジューリング、品質管理、サプライチェーン管理など、幅広いプロセスを改善するために自動車製造で使用されています。

主な問題：

• スマートファクトリーの重要な特徴は何か？製造工場がスマートになるのはどのような場合か？
• 世界中のスマートファクトリーで採用されている主なデジタル技術は何か？
• 主要OEMによるこれらの技術の採用の程度は？
• 世界中で提案/期待されている自動車のスマートファクトリーとは？
• 将来に大きな変革をもたらす、初期のスマートマニュファクチャリング技術とは？

スマートマニュファクチャリングは、効率、品質、柔軟性、持続可能性を向上させることで、自動車製造業界を変革しつつあります。自動車産業が進化し続けるにつれ、スマートマニュファクチャリング技術はさらに主流になると予想されます。スマートマニュファクチャリングを採用する自動車メーカーは、世界のマーケットプレイスで競争するのに有利な立場になると想定されます。

目次

戦略的インペラティブ

• なぜ成長が難しくなっているのか？
• The Strategic Imperative 8（TM）
• 自動車製造の将来に対する主要な戦略的インペラティブの影響
• 成長機会がGrowth Pipeline Engine（TM）を促進

成長機会分析

• 成長促進要因
• 成長抑制要因

成長環境

• 製造の革新
• 自動車のスマートマニュファクチャリングの進化
• インダストリー4.0からインダストリー5.0への移行
• OEMの評価
• 今後の世界のスマートファクトリー
• 自動車のスマートマニュファクチャリング：ベンダーエコシステム

スマートファクトリー：概要

• スマートファクトリーの特徴
• 自動車製造：主要段階
• 自動車製造におけるスマートマニュファクチャリング技術
• 自動車製造における技術情勢
• スマートファクトリーの促進要因
• スマートマニュファクチャリングの採用で直面する課題
• スマートマニュファクチャリングにおけるサイバーセキュリティの脅威

スマートマニュファクチャリング：採用の程度、主要OEM別

• Tesla：ギガファクトリー
• Toyota：製造への3軸アプローチ
• Nissan：インテリジェントファクトリー
• BMW：将来のファクトリー
• Volkswagen：コネクテッドプロダクションリーダー
• GM
• Ford
• Hyundai

自動車製造におけるデジタル技術

• AI対応ジェネレーティブデザイン
• GM・AutodeskによるAIジェネレーティブデザインのパートナーシップ
• Secondmind
• AI主導の自律システム
• AI主導の自律システム：OEMのイニシアティブ
• バーチャルワークスペース
• バーチャルワークスペース：OEMのイニシアティブ
• バーチャルワークスペース：Ford
• ホロライト
• DT
• DT：OEMのイニシアティブ
• DT：VinFast
• AM
• AM：OEMのイニシアティブ
• メガキャスティング：Teslaのユースケース
• DAPS

自動車品質管理におけるデジタル技術

• マシンビジョンシステム
• マシンビジョンシステム：OEMのイニシアティブ
• バーチャルプロトタイピング
• バーチャルプロトタイピング：OEMのイニシアティブ
• バーチャル製品テスト：Renault-Nissan Alliance
• 予知保全

自動車在庫管理・サプライチェーンにおけるデジタル技術

• 次世代ERPシステム
• コネクテッドサプライチェーン
• サプライチェーンにおけるDT
• 将来のアプリケーション：ブロックチェーンによるDTの強化
• サプライチェーン：パートナーシップ

自動車製造における初期の手法

• 自動車製造におけるChatGPT：概要
• 自動車製造におけるChatGPTの役割
• 自動車QCにおけるChatGPTの役割
• Mercedes-Benz：ChatGPT主導のインテリジェント車両生産
• 製造における量子コンピューティングのユースケース：セグメンテーション
• ケーススタディ：BMW、ロボット経路の最適化に量子コンピューティングを使用
• 製造における量子コンピューティング：自動車のパートナーシップ
• 自動車OEMとティア1が探す製造における量子コンピューティング
• マイクロファクトリー
• 集団製造

成長機会ユニバース

• 成長機会1：グリーンマニュファクチャリング向けICT
• 成長機会2：ファクトリーフロアに対するMR
• 成長機会3：データに基づくビジネス機会

Smart Manufacturing will Strengthen Future Growth Potential and Enable Vertical Market Expansion

Automotive manufacturing is a complex and ever-evolving industry shaped by technological advancements, economic conditions, and consumer preferences. As the demand for automobiles grew, automotive manufacturing has evolved from being highly reliant on manual labor to adopting new technologies and mass production techniques. The most important development in automotive manufacturing, next to the introduction of the assembly line, has been the adoption of robotics and automation. Robotics and automation have helped manufacturers improve efficiency, quality, and reduce costs. Next in this line of major transformations is smart manufacturing, driven by the rise of electric vehicles and digital manufacturing techniques.

Smart manufacturing leverages emerging technologies, including artificial intelligence (AI), machine learning (ML), robotics, automation, and the Internet of Things (IoT), to create efficient, sustainable, and adaptable production systems. Smart manufacturing techniques are being used in automotive manufacturing to improve a wide range of processes, including product design, production planning and scheduling, quality control, and supply chain management.

This research covers the various systems/products/methods that make smart manufacturing practical and addressed the following points.

• 1. Various milestones in the evolution of automotive manufacturing

• 2. The transition from Industry 4.0 to 5.0 and its impact on the automotive industry

• 3. Various challenges and threats to the adoption of these digital technologies

• 4. Extent of use of various technologies in smart manufacturing solutions

The significant questions answered include:

• 1. What are the important features of a smart factory? When is a manufacturing plant smart?

• 2. What are the major digital techniques employed in smart factories across the world?

• 3. What is the extent of adoption of these techniques by major OEMs?

• 4. What are the proposed /expected automotive smart factories around the world?

• 5. What are the nascent smart manufacturing techniques that will have a huge transformative impact on the future?

Smart manufacturing is transforming the automotive manufacturing industry by improving efficiency, quality, flexibility, and sustainability. As the automotive industry continues to evolve, smart manufacturing techniques will become even more predominant. Automotive manufacturers that embrace smart manufacturing will be best-positioned to compete in the global marketplace.

Table of Contents

Strategic Imperatives

• Why is it Increasingly Difficult to Grow?
• The Strategic Imperative 8™
• The Impact of the Top 3 Strategic Imperatives on the Future of Automotive Manufacturing
• Growth Opportunities Fuel the Growth Pipeline Engine™

Growth Opportunity Analysis

• Growth Drivers
• Growth Restraints

Growth Environment

• Innovations in Manufacturing
• Evolution of Smart Automotive Manufacturing
• Industry 4.0 to Industry 5.0 Transition
• Select Original Equipment Manufacturer (OEM) Assessment
• Upcoming Smart Factories, Global
• Automotive Smart Manufacturing-Vendor Ecosystem

Smart Factories-Overview

• Features of a Smart Factory
• Automotive Manufacturing-Major Stages
• Smart Manufacturing Techniques in Automotive Manufacturing
• Technology Landscape across Automotive Manufacturing
• Smart Factory Drivers
• Challenges Faced in the Adoption of Smart Manufacturing
• Cybersecurity Threats in Smart Manufacturing

Smart Manufacturing-Extent of Adoption by Select OEMs

• Tesla-The Gigafactories
• Toyota-3-axis Approach to Manufacturing
• Nissan-Intelligent Factory
• BMW-Factories of the Future
• Volkswagen-Connected Production Leader
• GM
• Ford
• Hyundai

Digital Techniques in Automotive Manufacturing

• AI-enabled Generative Design
• GM and Autodesk AI Generative Design Partnership
• Secondmind
• AI-driven Autonomous Systems
• AI-driven Autonomous Systems-OEM Initiatives
• Virtual Workspaces
• Virtual Workspaces-OEM Initiatives
• Virtual Workspaces-Ford
• Holo-Light
• DT
• DTs-OEM Initiatives
• DTs-VinFast
• Additive Manufacturing
• Additive Manufacturing-OEM Initiatives
• Megacasting-Tesla Use Case
• Divergent Adaptive Production System (DAPS)

Digital Techniques in Automotive Quality Control

• Machine Vision Systems
• Machine Vision Systems-OEM Initiatives
• Virtual Prototyping
• Virtual Prototyping-OEM Initiatives
• Virtual Product Testing-Renault-Nissan Alliance
• Predictive Maintenance

Digital Techniques in Automotive Inventory Management and Supply Chain

• Next-generation ERP Systems
• Connected Supply Chain
• DT in the Supply Chain
• Future Application-Strengthening DT with Blockchain
• Supply chain-Partnerships

Nascent Methods in Automotive Manufacturing

• ChatGPT in Automotive Manufacturing-Overview
• ChatGPT's Role in Automotive Production
• ChatGPT's Role in Automotive QC
• Mercedes-Benz-ChatGPT-driven Intelligent Vehicle Production
• Quantum Computing Use Cases in Manufacturing-Segmentation
• Case Study-BMW Using Quantum Computing for Robot Path Optimization
• Quantum Computing in Manufacturing-Automotive Partnerships
• Automotive OEMs and Tier I Exploring Quantum in Manufacturing
• Micro Factories
• Swarm Manufacturing

Growth Opportunity Universe

• Growth Opportunity 1-ICT for Green Manufacturing
• Growth Opportunity 2-MR on the Factory Floor
• Growth Opportunity 3-Data-based Business Opportunities
• List of Exhibits
• Legal Disclaimer