【ものづくり白書から読み解く③】製造業に及ぼす5Gの影響は?

[執筆者]
DOORS編集部

2020年より5G(5th Generation:第5世代移動通信システム)の実用化が開始され、消費者のみならずビジネスにおいても、その活用におけるイノベーションの進展が期待されています。

その一方で、まだ広く普及したとは言えない段階でもあり、その可能性とリスク、課題について理解が広まっていないのも事実です。製造業においても、今後、予測されるリスクに対する現状理解度が著しく低いことが、経済産業省のものづくり白書で指摘されています。

そこで今回は、製造業と5Gの関係について整理します。5Gの概要、製造業において予測される可能性、その課題をご紹介します。

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5Gの概要と製造業への影響

5Gは「第5世代の移動通信システム」を指しており、スマートフォンやタブレット端末のみならずIoTをはじめ、法人向けの情報機器にも利用可能な通信システムです。まずは5Gの概要、製造業における5Gの可能性を整理します。

5Gとローカル5Gとは?

5Gの特徴として、「超高速通信」「超低遅延通信」「多数同時接続」の3つがあります。最高伝送速度は一つ前の世代に当たる4Gの10倍、遅延は4Gの10分の1、接続機器数は4Gの10倍と、4Gと比較すると飛躍的に高い性能を持っています。消費者向けの情報機器のみならず、企業の利用する情報機器にも活用されることで、ビジネスの新たなゲームチェンジャーとなることが期待されています。

また、ビジネスにおいては、ローカル5Gの普及や活用も重要視されています。ローカル5Gとは、その名の通り、通信事業者ではない法人や自治体が、特定のエリアや建物・敷地の内部に専用の5Gネットワークを構築する方法です。地域や各種産業分野の個別ニーズに応じて柔軟に構築・利用可能であり、製造現場をはじめ、医療機関やスタジアムなど多様な場面での活用が想定されます。

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製造業における5G活用の可能性

5Gによって工場やオフィス内部のネットワークが高性能化するため、製造業でどのように5Gを活用していくか、さまざまな可能性が考えられます。ものづくり白書では「新たなアプリケーションの開発を通じたエッジコンピューティングやクラウドコンピューティングの活用拡大による生産性向上」と記述されています。

なお、総務省の情報通信白書でも、製造業に対する5G活用の可能性が具体的に記述されています。例えば、工場内のリアルタイムモニタリング、人と生産システムのインタラクションにおける作業支援、生産設備などの自動化があります。これらによって、メンテナンス性の向上や作業環境の最適化、稼働率や生産性の向上、ノウハウのデジタル化(技能伝承が容易に)、結果としてスマート工場の実現が期待されます。

ローカル5Gについては、現場の作業支援が期待されています。情報通信白書に記載された事例としては、産業機械のリアルタイムでの遠隔操作や遠隔からの保守点検、多くの無人搬送車の活用があります。加えて、工場における無線化が進行すれば、レイアウト変更がやりやすくなるため、柔軟な製造ラインの構築が可能となることも指摘されています。

製造業で予測される5G活用の課題

5Gに対する期待の一方で、活用に向けた課題にも言及があります。特に製造業では、製造システム特有の通信要件への対応と、通信障害の克服が大きな課題です。一例として、製造現場で既に導入が進んでいる、複数のIoT機器が同じ周波数の電波を発する場合、互いに干渉し合うことで通信障害を起こすリスクがあります。

このような通信干渉を回避するためには、周波数帯域や経路・回線、活用方法などに配慮した無線通信ネットワークの設計・運用や、無線通信の使われ方を現場の管理者が把握しなければなりません。この点に関するノウハウの有無が、企業競争力を左右する可能性があると情報通信白書は指摘しています。

5Gに対する国内製造業の現状認識

製造業に大きなインパクトを及ぼす可能性のある5Gについて、実際の製造業者はどのような認識を持っているのでしょうか。白書では、アンケート調査の結果を基に企業の関心の高さや懸念点をまとめています。

半数近くで「関心がない」?高まらない5G熱

アンケートによると、5Gをはじめとする次世代通信技術に対して「大いに関心がある」「関心がある」と「あまり関心がない」「全く関心がない」が、ほぼ拮抗する結果となっています。

関心がない層にその理由を尋ねたところ、「自社には関係が無い」「ビジネスへのインパクトがわからない」「技術の内容がわからない」の3つが上位を占めています。総じて、新たな通信技術に対する知識の乏しさが、低い関心の要因と言えそうです。

5Gに対して何を課題と考えているのか

工場の無線化については、「すでに一部導入している」を含めて、何らかの関心を持っている割合が約4分の3に達しています。規模が大きくなるほど工場の無線化に積極的で、特に従業員数1000人以上の大企業では、過半数が導入に踏み切っています。5Gについても、大規模な設備投資に踏み切れる大企業から活用の検討に入ることが予測されます。

このような次世代通信技術の活用に伴う課題や不安として、「セキュリティの確保」と「初期コストの不透明感」、そして「ランニングコストの不透明感」が上位に挙がっています。

5GとIoTで高まる特許リスク

製造業でも、セキュリティやコストに対する懸念は認識されている一方で、白書では特許リスクの増大を5G活用の大きな課題としています。最後に、今後、問題として顕在化していくことが予想される特許リスクの内容と、政府の対策についてご説明します。

標準必須特許(SEP)とは?

IoTによって、さまざまなインフラや機器がインターネットを通じてつながり合う中で、「標準必須特許:Standard Essential Patent(SEP)」をめぐるライセンス交渉の問題が浮上しています。

SEPとは、何らかの技術標準を実現するために不可欠な特許のことです。5Gのような新しい技術を普及するためには、規格を標準化することが必要となります。この際、技術標準を決めた後になって、誰かががその技術を特許出願していることが明らかとなり、業界全体で使用できなくなることは避けなければなりません。このため、標準の策定と並行して、その標準を実現するために必須となる技術の特許出願を把握し、業界として利害を調整することになります。この特許こそが、SEPに他なりません。

5Gのような通信技術においても、SEPは必要不可欠な存在です。これまでも、通信事業者の間で、情報通信技術のSEPをめぐるライセンス交渉は繰り返されてきました。

ライセンス交渉の複雑化に伴うリスク

同じ業種の事業者同士であれば、互いに相手が保有する特許の権利範囲、必須性、価値を評価しやすいため、ロイヤルティについての合意は比較的容易です。しかし、通信技術の進歩により、通信事業者以外の事業者がSEPのライセンス交渉の当事者となるケースが増加すると考えられます。

さらに言えば、製造業の中には多数、かつ複数の部品を用いたマルチコンポーネント製品を取り扱う企業も数多く存在します。単独の部品レベルから最終製品に至るまで、階層別にさまざまな製造企業が存在し、サプライチェーンを構成しています。これらの事業者と、情報通信技術に関わる標準必須特許権者との間では、ライセンス交渉の慣行やロイヤルティについての相場観が大きく異なるため、SEPのライセンス交渉や紛争に関するリスクが桁違いに大きくなるのです。特に中小企業にとって、こうしたリスクはきわめて大きくなります。

このようなリスクは、IoTに対する投資を困難にし、標準必須特許権者と利用側の事業者の双方に不利益をもたらすのみならず、日本経済の発展を阻害する要因にもなりかねないと指摘されています。

紛争の未然防止と早期解決に向けた政府の対策

経済産業省の下にある特許庁では、紛争の未然防止と早期解決を目的として、2018年に「標準必須特許のライセンス交渉に関する手引き」を公表するとともにポータルサイトを設け、問題の啓蒙と環境整備を行っています。

また、2020年にはSEPの「フェアバリュー」の算定に関する考え方も公表されました。これは、特に前述のマルチコンポーネント製品に関連したSEPのロイヤルティを算定するための考え方を示したものです。

まとめ

次世代移動通信システムである5Gの実用化によって、製造業でも劇的な生産性向上やコスト削減などのメリット享受が期待されます。その一方で、業界の関心は決して高いとは言えず、セキュリティやコストへの懸念も示されています。

また、業界内では認識がきわめて低いものの、SEPをめぐるライセンス交渉や紛争のリスクも増大すると考えられています。2020年からサービスが開始されている中で、政府が進める対策への理解を深めるとともに、5Gのメリット・デメリットと導入可能性を本気で検証すべき時期が来ていると言えるでしょう。

【ものづくり白書から読み解くシリーズ

・【ものづくり白書から読み解く①】日本の製造業におけるDXの課題とは?「エンジニアリングチェーン」と「サプライチェーン」を実現するデータ活用
・【ものづくり白書から読み解く②】製造業DXで重要とされる「設計力」とは
・【ものづくり白書から読み解く③】製造業に及ぼす5Gの影響は?
・【ものづくり白書から読み解く④】製造業のDXを推進する人材とは?
・【ものづくり白書から読み解く⑤】ダイナミック・ケイパビリティとは?
・【ものづくり白書から読み解く⑥】サプライチェーンにおけるサイバーセキュリティの今

(参考)

・経済産業省「ものづくり白書 第1部 ものづくり基盤技術の現状と課題 第1章 我が国ものづくり産業が直面する課題と展望 第3節 製造業の企業変革力を強化するデジタルトランスフォーメーション(DX)の推進 3.製造現場における5G等の無線技術の活用」
・経済産業省製造産業局「製造業におけるリファレンスケースについて」
・総務省「第5世代移動通信システム(5G)の今と将来展望」
・総務省「情報通信白書 第1部 特集 5Gが促すデジタル変革と新たな日常の構築 第4節 5Gが促す産業のワイヤレス化 (4)製造業」

WRITER執筆者プロフィール

株式会社ブレインパッド

DOORS編集部

ブレインパッドのマーケティング本部が中心となり、主にDXにまつわるティップス記事を執筆。また、ビジネス総合誌で実績十分のライター、AI、ディープラーニングへの知見が深いライターなど、外部クリエイターの協力も得て、様々な記事を制作中。

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