自動化の本当のコスト：見積額だけではないTCO

自動化の本当のコストは、サプライヤーの見積額に、見積りでカバーされないすべてを加えたものです。工場が自ら行う作業、社内の工数、据付中に失われる生産、立ち上げの数か月、そしてセルの全寿命にわたる運用コストです。総所有コスト（TCO）は、これらすべてを決まった年数にわたって1枚のシートにまとめるので、表面上の価格ではなく総コスト同士を比べられます。価格が同じ2つの提案でもTCOは大きく異なることがあり、見積りの安い提案が、結果的に高くつくセルになることも少なくありません。正しい比較は、自動化した工程のTCOと、同じ期間に手作業を続けた場合の総コストとの比較です。

見積りがコストの一部にすぎない理由

見積りが価格をつけているのは、サプライヤーの範囲だけです。基礎工事、セルまでの電源と圧縮空気、ネットワーク接続、古い機械の移設、自社エンジニアの工数、FATへの出張、そしてラインが計画より遅く動く数週間は、すべて工場の予算にのしかかります。しかも、多くの場合は別々の原価センターに計上されます。

注目を集めるのは主に設備投資額です。マッキンゼーが2022年に産業企業を対象に行った調査では、71%がロボットの設備投資コストを自動化の障壁に挙げています。この関心の偏りは、発注後に発生するコストを見えにくくし、見積りが安く運用コストの高いセルを、より安全な選択肢のように見せてしまうことがあります。

ライフサイクルコスティングの手法は、以前から確立されています。IECは、管理者、エンジニア、財務担当者、請負業者向けのライフサイクルコスティングの適用指針としてIEC 60300-3-3:2017を発行しています。ドイツの機械製造業では、VDMA 34160が機械・設備のライフサイクルコストの予測モデルとなっています。どちらの規格がなくても、同じ規律を守れば始められます。すべてのコストを、毎年、1つの期間で見ることです。

自動化TCOの4つのグループ

グループ1は、たいてい発注前にわかっています。想定外の多くはグループ2から4で生じ、何年にもわたって分散しているため、見積りの比較では見落とされます。

どのサプライヤーも見積もらない工場側のコスト

どの自動化プロジェクトにも、サプライヤーの範囲の境界にある作業があります。代表的な項目は次のとおりです。

• 土木・ユーティリティ工事：床の準備、アンカー固定、電源供給、圧縮空気の配管、照明。
• ネットワークとIT：配線、スイッチ、ファイアウォールのルール、自社側のMES/ERPインターフェース、リモートアクセスの設定。
• 撤去と移設：旧工程の解体、スペースを空けるためのラックやコンベヤの移動。
• 社内の工数：ブリーフからSATまでの、技術、保全、IT、安全、プロジェクト責任者の時間。最初のプロジェクトでは、チームが学びながら進めるため、この工数が予想より大きくなることがよくあります。
• 生産への影響：据付と接続作業中の停止、事前に在庫を積み増すための残業や週末出勤。

各項目について、サプライヤーがやらない場合に誰が作業し、どの予算から支払うのかを書き出してください。そのコストは、請求書にならない場合でもTCOのシートに入れます。

生産立ち上げ：SATからフル稼働までの数か月

現地受入試験に合格したセルも、すべてのシフトでフル稼働できるようになるまでには時間がかかります。作業者は新しい手順を覚え、保全担当者は故障モードを学び、実際の製品構成と実際のシフト交替で初めて現れる小さな問題もあります。この期間、多くの工場は手作業の要員の一部を待機させておきます。

生産立ち上げは独立した項目として予算化してください。生産量が落ちる期間を何週間と見込むか、その間に何人が旧作業に残るか、調整によってどれだけ余分なスクラップが出るかです。各サプライヤーに、SAT後にどのような立ち上げ支援が含まれ、期間はどれくらいで、現地かリモートかを確認してください。SAT後に2週間の現地支援を含めるサプライヤーと、試験が終わると引き上げるサプライヤーは、同じ価格を提示しても、生産立ち上げのコストは大きく異なる場合があります。

セルの寿命にわたる運用コスト

運用コストは月ごとに見ると小さくても、セルの寿命全体では大きな額に積み上がります。すべてのサプライヤーに、同じデータを書面で求めてください。

• 保全計画（作業内容、間隔、それぞれにかかる時間）
• 価格付きの推奨予備品リストと、最も早く摩耗する部品
• 定格出力時のエネルギーと圧縮空気の消費量
• ソフトウェア：どのライセンスが必要か、毎年更新が必要か、アップデートの費用を誰が払うか。
• 保証期間後のサービス：サービス契約の価格、対応時間、予備品がいつまで供給されるか。

次に、評価期間を決めます。セルを運用すると見込む期間を使います。多くの場合、減価償却期間と、セルが扱う製品の想定ライフのうち短いほうです。手作業の場合にも同じ期間を使います。支払条件、保証、リース、Robot as a Serviceもキャッシュの状況を変えます。それぞれのモデルについては価格だけでなく自動化の商取引モデルを比較する方法を参考にしてください。

TCO計算の想定例

想定例：製造業における手作業工程の隠れたコストで取り上げた、総コストが年間約$327,500の手作業工程をパレタイズセルに置き換えるケースです。数字はすべて計算方法を示すための概数で、評価期間は8年です。

• 取得： 見積り$350,000、工場側の作業$40,000、社内工数とFATへの出張$30,000。合計$420,000。
• 生産立ち上げ： 手作業の要員の一部を待機させる3か月と、調整中のスクラップ。合計$50,000。
• 運用： 両シフトで兼務する作業者1人$55,000、保全と予備品$15,000、エネルギーと消耗品$8,000、サービス契約とソフトウェア$7,000。年間合計$85,000、8年間で$680,000。
• 変更と廃棄： 新しい積み付けパターンのための再プログラミング8年間で$40,000、差し引く売却価値$20,000。正味$20,000。

8年間のTCOは約117万ドルです。見積りはその3分の1にも満たない額です。同じ8年間、手作業工程を続けると約260万ドルかかります。

3つのバージョンで計算してください。想定どおりのケース、慎重なケース（生産立ち上げが長引く、保全費が高い）、厳しいケース（生産量が少ない、大きな修理が1回発生する）です。想定どおりのケースでしか判断が成り立たないなら、範囲を見直してください。安いサプライヤーを選んでも、その差は埋まりません。結果を経営陣に示すときは、経営陣が承認する自動化ビジネスケースの作り方を使ってください。

DBR77 Marketplaceの役割

DBR77 Marketplaceでは、インテグレーターが範囲、条件、コストを標準化された形式で記載した提案を提出します。据付、教育、サポート、保証、支払条件もこの形式に含まれます。各提案でどの工場側の項目が買い手側に残されているかがわかり、教育とサポートの記載はTCOシートの生産立ち上げと運用のグループにそのまま入れられます。運用コスト、予備品、ソフトウェアライセンスに関する質問はQ&Aタブで行い、質問と回答はすべてのインテグレーターに見えます。提案を1つの表にまとめるときは、自動化の提案を横並びで比較する方法の手順に沿って進めてください。

よくある質問

自動化のTCOではどの評価期間を使うべきですか？

セルを運用すると見込む期間を使い、手作業の場合にも同じ期間を使います。多くの工場では、減価償却期間と、セルが扱う製品の想定ライフのうち短いほうを使っています。

社内スタッフの工数はTCOに含めるべきですか？

はい。請求書にはなりませんが、エンジニア、保全、ITの担当者は、ほかの仕事の代わりに実際の時間をプロジェクトに使っています。部門ごとの工数を見積もり、財務部門が合意した社内単価で金額に換算してください。

最も安い見積りは、たいてい最も低いTCOになりますか？

当てにはなりません。安い見積りは、含まれる範囲が少ない、立ち上げ支援が少ない、運用コストが高い、ということを意味する場合があります。結論を出す前に、同じ期間、同じ範囲でTCOを比較してください。

まとめ

価格を比べる前に、各見積りが買い手側に残している工場側の作業を書き出し、すべてのサプライヤーに同じ運用コストのデータを求めてください。次に、各提案と手作業工程を1つの評価期間で4つのグループに分け、想定どおり、慎重、厳しいの3つのケースで計算します。自動化が想定どおりのケースでしか有利にならないなら、サプライヤーを選ぶ前に範囲を見直してください。

出典

• McKinsey & Company, Unlocking the industrial potential of robotics and automation, 2023年（調査は2022年8月に実施）
• IEC, IEC 60300-3-3:2017 Dependability management, Part 3-3: Application guide, Life cycle costing, 2017年
• DIN Media, VDMA 34160: Forecasting model for lifecycle costs of machines and plants, 2006年