未来の微細製造

微細製造。 私が単語の入力を終えるとすぐに、Grammarly スペル チェッカーはその単語に赤の下線を付け、代わりに「マイクロマニュファクチャリング」を提案します。 しかし、この新しい綴りは主流になりつつあります。

私がマイクロマニュファクチャリングと言うとき、私は小さな（マイクロスケールの）コンポーネントを作ることを意味するのではありません。 もう 1 つの定義があります。「マイクロマニュファクチャリングとは、小規模な製造設備を使用して少量の製品を製造することです。」

「小さな工場」について話しています。

小さいってどのくらい小さいの？ そうですね、今では、すべてが 1 つの小さな部屋に収まります。 数年後には、オフィス用コピー機のサイズが微細製造における「小型」の標準となるでしょう。

私たちの多くは巨大な工場の時代に育ちました。 最初は私たちの裏庭にいたのですが、その後中国に移り、さらに巨大になりました。 電子基板や製品を製造する工場の一部のフロアは、車で移動しなければならないほど広大になりました。 では、一体なぜ私は小さな工場について話しているのでしょうか? これは達成可能でしょうか、それとも現実的でしょうか?

私はいつも、中国や他の先進国の風景に点在するこれらの大規模な製造施設は、一昔前のコンピューターのメインフレームのようだと思っていました。 巨額の設備投資を行って構築されたこれらの施設はユーザー間で共有され、各ユーザーは利用可能な容量の一部のみを利用します。

さて、メインフレームはどうなったのでしょうか？ このようなコンピューティングモンスターの時代に続いて、パーソナルコンピューティングが爆発的に普及しました。 PC は、これまで多くの人が共有していた非常に高価なものを、個人の手に渡したものです。

製造業全般、特にエレクトロニクスの製造でも同じことが起こるでしょう。 「個人の製造」が爆発的に増加すると私が考える理由を 4 つ挙げます。

1つ目の理由は、電子機器の製造に必要な設備が小型化、低価格化していることです。 電子基板を製造する機械はそれほど高性能ではありません。 レーザー プリンターには、SMT「チップ シューター」よりも多くの部品が組み込まれています。

これらの機械が非常に高価である主な理由は、少量しか販売されないためです。 より多くの人々が製造装置を購入またはリースし始めると、売上が増加すると常にそうなるのですが、価格は下がります。 新しいテクノロジーを中心に常に形成される完全な正のフィードバック ループの中で、SMT マシン、リフロー オーブン、および電子基板製造に必要なその他のコンポーネントは小型化され、より安価になり、さらに小型化するにつれてさらに安価になります。

当然、これらのコンパクトなマシンのパフォーマンスは比較的控えめになりますが、それは問題ありません。 オフィスのレーザー プリンタはプロ仕様の印刷機器に比べて非常に遅いですが、これが制限であると感じることはほとんどありません。 いずれにせよ、オフィスにあるレーザー プリンターは大量の文書を印刷するためにはありません。 必要なときに、待ったりスケジュールを設定したりすることなく、オンデマンドで印刷できます。

同じことが微細製造にも当てはまります。

2番目の理由はDigikeyです。 電子部品に関しては、Digikey は Amazon と Wikipedia を 1 つにまとめたようなものです。 私が Amazon と言ったのは、Digikey が、地味な抵抗器から強力な CPU に至るまで、プリント基板上にあるあらゆるものを事実上保管している広大なストアだからです。 そして、私がウィキペディアと言ったのは、Digikey が提供するすべての技術データとマーケティング資料も提供しているからです。

私が初めて台湾で働き始めた 1996 年当時、当社には大規模な購買部門があり、電子部品の調達を担当する従業員が配置されていました。 典型的な BOM (部品表)、つまり製品を構築するために必要な部品のリストには、多くの場合、数百ものエントリが含まれます。

これらの部品のほとんどは異なるサプライヤーから供給されており、コンポーネントを調達し、価格を交渉し、納品スケジュールを設定するのが当社の購買部門の仕事でした。 調達は、人手と集中力を必要とする骨の折れる単調な仕事です。たった 1 つの間違いでも、生産に支障をきたす可能性があります。 この種の仕事では、99% 正しく行うだけではうまくいきません。 100パーセントだけで十分です。

アジアの大規模工場には依然としてかなりの購買部門があります。 サプライヤーと直接交渉することで、これらの工場は最良の価格を獲得し、関係を築くことができます。 専門の企業にとって、少量生産のための部品を調達する作業は生産性の大きな妨げとなっています。 幸いなことに、現在は Digikey を持っています。 最近、当社の購買部門は非常に小規模になっています。 多くの BOM の場合、リストを Digikey に直接入力するだけです。

ベンダーと直接取引していたらもっと良い価格が得られたでしょうか? もちろんですが、これには条件がつきます。「MOQ」（最小注文数量）を注文するように求められ、MOQ は比較的高くなる可能性があります。 Digikey が「MOQ」を要求することはほとんどありません。 ほとんどのパーツが「QTY1」（数量1）でご購入いただけます。 これは高価ですが、在庫が肥大化することはありません。

微細製造の現状を理解した Digikey は、静かに 2 つの取り組みを開始しました。 まず、注文数量が非常に少ない場合でも、ほとんどのコンポーネントをリールで注文できるようになりました。 これらのリールは SMT 機械に直接取り付けられるため、生産セットアップに必要な時間が短縮されます。

Digikey、Avnet、その他のプレーヤーが追求する 2 番目のイノベーションは、スケジューリング サービスです。 そのアイデアは、メーカーが部品の納品スケジュールを作成できるようにして、切望されるジャストインタイム生産を実現できるようにすることです。

将来的には、コンパクトな SMT マシンが Digikey に電子部品を自動的に注文する世界が見えてきます。 HP のインクジェット プリンタがユーザーの介入なしでカートリッジを注文できるようになったのであれば、将来の SMT マシンはなぜ同じことをしないのでしょうか?

これで私がどこへ行くかわかりますか？ 機械が安価になり、部品入手の労力と複雑さが軽減されます。 これは革命的な組み合わせであり、マイクロマニュファクチャリングが普及する理由のリストの半分が終わったところです。

3つ目の理由は政治です。 グローバル化の時代は終わりました。 これは大胆な発言ですが、その兆候は探せばどこにでもあります。 20 世紀後半には、グローバリゼーションの首席応援団長である米国の応援を受けて、前例のない貿易障壁の撤廃が見られました。

世界貿易条約により、アメリカ企業は前例のないアクセスを確保されました。 また、それらはアメリカとヨーロッパの製造業の終焉をもたらし、現在ではいくつかの種類の工場が完全に消滅し、特定の職業の労働者が存在しなくなっている。

最近は、潮目が変わりつつあるようです。 チーフ・グローバリゼーション・チアリーダーですら今、雇用を国内に持ち帰ろうとしている。 ドナルド・トランプの選挙綱領以外に目を向ける必要はありません。 トランプ氏は、米国製品はどこで、つまり米国で作られるべきだと考えているのかを明確にしている。 このメッセージを宣伝しているのは彼だけではありません。 「Made in America」が再び人気のマーケティングラインになりました。

新しいビジネスや社会のトレンドがあるとき、アメリカは常にそのトレンドの本質を捉えようとする派手なタイトル、フレーズ、単語をすぐに思いつきます。 さて、工場を持ち帰るという新しい言葉がありますが、それは「海岸」です。 リショアリングは「オフショアリング」の対極です。この用語は、20 年前に誰もが生産を中国に移していたときに流行しました。

言語がこれから起こることの先駆者であるとすれば、この新しい用語は明白なメッセージを伝えています。 SMT 装置の老舗サプライヤーである Manncorp は、最近自社の Web サイトにバナーを掲載しました。 そこには「アメリカ企業の再上陸を支援する」と書かれていた。 また、リショアリング イニシアチブを擁する reshorenow.org や、このアイデアを推進する他の何百もの組織もあります。

製造業を自国に持ち帰ろうとするこの芽生えつつある動きは、アメリカだけに限定されたものではありません。 ロシア政府は世界中で電子部品の関税撤廃を開始し、同時に政府プロジェクトで輸入品を使用することに対して大きな障壁を設けている。 この傾向は明らかであり、大小さまざまな国が追随し始めています。

さて、どのような工場に在宅復帰のチャンスがあるのでしょうか？ ドナルド・トランプは、iPhoneの生産も含めて、ほぼ何でもリショアリングできると考えているようだ。 私はそれを疑っており、業界の専門家も同様です。 iPhoneの工場を国内に持ち帰るには、ロボットによる製造プロセスの自動化に莫大な​​費用と労力が必要となるが、これはまだ実現可能ではない(ロボット工学の本当のコストというタイトルの私の記事を参照)。 したがって、すべての生産物を政治家と選挙年の政治に持ち帰るという夢はやめましょう。

現在の国内製造業に適しているのは、ニッチで特殊な製品の生産です。 アメリカやヨーロッパにはそうしたものがたくさんあり、中国の巨大工場はいずれにしてもそれらの製造には適さない。 コンパクトで機敏な生産施設の方がはるかに適しています。 ここで政治がビジネスの現実的な要求に応えることになる。

政治はさておき、多くの国には現在、小規模だが影響力があり、急速に成長している「メーカー」と呼ばれる人々のグループが存在する。 彼らはただクールなものを作りたいだけなのです。 彼らはものを作りたいと思っており、中国のような遠く離れた場所に製造プロセスを委託するのではなく、個人的にそれをやりたいと考えています。

Kickstarter や Indiegogo などの非常に人気のあるクラウドファンディング プラットフォームの助けを借りて、これらの若い起業家たちはすでにプロジェクトの資金を集める方法を見つけています。 彼らは現在、自社の製品をローカルで構築する方法を模索中です。 大規模な工場は必要ありません。 その代わりに、小規模で柔軟な生産工程に合わせたコンパクトな個人用製造施設が必要です。 多くのメーカーにとって、微細製造は商業的成功の鍵となるでしょう。

理由その 4 は、多くの人が中国との付き合いにうんざりしていることです。

私は、多くの企業が厳しい経済的必要性とはかけ離れた理由で生産拠点を中国に移転したと主張したい。 「私は世界中を飛び回る起業家だ」というロマンチックな要素がありました。 「ほら、私はとてもインターナショナルなので、オフィスはロサンゼルスにあり、製造は中国にあります。」という自慢の要素がありました。 「みんな中国に行くだろう。私も行かなければいけない」といういつもの集団心理があった。

それはその時のことでした。 最近では、大陸間の長距離フライトにうんざりしている人も少なくありません。 何度かやっても楽しくないし、ロマンチックとも言えません。

さらに、中国による知的財産の無視が横行している。 私のスイス人の顧客の 1 人はこう言います。「私たちは製品のコピーを見ているだけではありません。コピーのコピーを見ているのです。」

次に、品質の問題があります。 中国で高品質を得る唯一の方法は、継続的な検査と監視です。 費用もかかるし面倒だし、探すのをやめた瞬間に品質上の問題が発生します。

次に「ナイトラン」です。 これらは、同じ商品を生産し、それらの商品を違法なルートを通じて販売する無許可の生産活動です。 問題は非常に大きい。 無数の主要ブランドが影響を受けています。 先週、サルヴァトーレ フェラガモのスカーフをプレゼントされました。 このスカーフは「100％本物」であると確信しました。 「OEM」というのは、私にそれをくれた男をにやにや笑いながら言った。OEMというのは、「ナイトラン」生産アイテムを表す礼儀正しく、冗談めいたコードだ。

他にもいくつかの要因が海外の顧客の苦痛を増大させます。 中国では生活水準と賃金が劇的に向上した。 これは中国社会にあらゆる種類の前向きな変化をもたらしますが、製造コストも上昇させます。 そこの政府は税金へのアクセスと徴収がはるかに上手になり、いくつかの新しい税金も導入しました。 かつては低コストとリベートで大規模な製造業団地やゾーンに誘われていた外国企業は、現在では政府の好意がますます高まっていると思われる地元の製造業と比較して不利な立場にあると感じている。

最後に、世代要因を考慮します。 1980年代に中国を「開放」しようとした世代の起業家は現在高齢化しつつある。 これらの人たちの多くは家に帰りたくてうずうずしています。 多くの企業にとって、微細製造と自動化はリショアリングの本当の希望を提供します。

以上が、マイクロマニュファクチャリングが大きく普及しようとしている理由についての私の 4 つの理由です。 ここアジアでそれを理解できる人がいると思いますか？ 絶対違う！ 私自身の微細製造施設を組み立てるのに 2 年かかりました。 機械サプライヤーは数千社ありますが、私のミニ工場プロジェクトにリモートで役立つものを提供している企業はほとんどありませんでした。 予期せぬ方法で物事を組み合わせ、すぐに入手できるものがない独自のギアを発明する必要がありました。 あれから 2 年が経ち、私のミニ工場は生き続けており、順調に稼働していますが、その取り組みは予想よりはるかに大規模なものであることがわかりました。

ある日、私は台北のオフィスビルのエレベーターに乗っていました。 私の隣に立っている男性は、ステンシルメーカー (電子基板の製造にはんだペーストステンシルが使用されます) の担当者でした。 この男はちょうど新しいステンシルを私のオフィスに届けてくれました。 突然彼は笑いながら言いました。「今、あなたの工場を見てきました。とても小さいですね！ここに来る前に他の顧客のところに行きました。彼はブロック全体を動かす組立ラインを持っています。」 彼はエレベーターの壁が許す限り両手を広げ、抑えられない好奇の目で私を見つめました。 彼にとって私はおもちゃで遊ぶ大人だった。

そうですね、彼は10年か15年後も笑っているだろうかと思います。 その時までに、SMT「チップシューター」はオフィスの大型コピー機ほどのサイズにまで縮小するでしょう。 これらには、世界的な販売代理店に部品を自動的に発注する高度な管理ソフトウェアが付属します。 オーブンやその他の必要な機器は、床面積を節約するために縦型フォームファクターで利用可能になります。 大型部品を挿入したり、ネジを締めたり、その他の SMT マシンでは実行できない作業を行うために、手頃な価格のロボットが呼び出されるでしょう。

はい、私が想像している微細製造の未来はまだ遠いですが、革命はすでに始まっています。 コンパクトな SMT マシンは現在、ほぼ手頃な価格で入手できますが、私たちは強力なサイクルのまさに始まりにすぎません。

このサイクルはこれまでに数え切れないほど繰り返されてきました。 車を買うと、バスに乗る可能性はかなり低くなります。 オフィスにレーザー プリンタが導入されるとすぐに、あなたは印刷所の顧客ではなくなりました。 微細製造装置を購入したら…この考えを終えるのはあなたにお任せします。