機械部門の技術士としてモノづくりに関して技術的に取り組むべき社会課題を2020年4月から2024年3月の間の話題から抽出して5個を表示してください。 範囲は国内の全般的話題からとする。

 

Chat GPTからの回答は下記のとおりでした。

社会課題は、今までと変わるわけではなく。今まで通り試験対策します。

 

 

機械技術者が取り組むべき国内のモノづくり社会課題(2020〜2024)

2020年~2024年の日本におけるモノづくり関連主要課題5選

2020年4月から2024年3月にかけて、日本の**ものづくり(製造業)**はコロナ禍やエネルギー危機、DX(デジタルトランスフォーメーション)推進など様々な社会情勢の変化に直面しました​。こうした中で機械部門の技術士(プロフェッショナルエンジニア)が技術的に取り組むべき主要課題として、以下の5つが挙げられます。それぞれ産業・経済・環境・エネルギー・労働力・DXといった観点から、日本国内の具体的な動向や背景、重要性、および機械技術者としての関わり方を簡潔にまとめます。

課題1:サプライチェーンの強靱化と経済安全保障

新型コロナウイルスの世界的流行により、グローバルに最適化されていたサプライチェーンの脆弱性が露呈しました​。2020年以降、海外の工場停止や物流遅延によって半導体などの部品供給が滞り、日本の製造業も生産調整を迫られました。さらに2022年のロシアによるウクライナ侵攻は原材料価格の高騰と調達難を招き、エネルギー価格上昇や円安も重なって企業活動に大きな影響を及ぼしました​。こうした状況に対応し、日本政府は経済安全保障の観点から重要物資の国内生産を支援しています。例えば、長期的な半導体不足と重要性の高まりを受け、2021年末には先端半導体工場の新設支援法が閣議決定され、台湾TSMCとソニーによる熊本工場建設に約4,000億円もの巨額補助金が投入される計画となりました​。これにより2024年から国内量産が開始される見通しです​。

こうしたサプライチェーン強靱化は、日本の産業競争力や社会の安定に直結する課題です。機械系技術者は、代替部品の設計や生産プロセスの見直しによる部品依存リスクの低減、国内生産に適した生産設備の開発、さらには生産拠点分散や在庫管理最適化といったBCP(事業継続計画)面での技術支援を担えます。経済安全保障の要請に応えるため、機械技術者は製品設計段階から材料・調達先の多元化を考慮し、国内外の協力企業との技術連携によって柔軟で強靱なものづくり体制を構築することが期待されます。

課題2:カーボンニュートラルへの対応とグリーン製造技術

気候変動への危機感が高まる中、菅義偉首相(当時)は2020年10月の所信表明演説で「2050年までにカーボンニュートラルを目指す」と宣言し、日本は脱炭素社会実現へ大きく舵を切りました​。この目標達成に向け2020年末には政府が「グリーン成長戦略」を策定し、自動車や水素など14分野の産業を重点支援する方針を打ち出しています。とりわけ自動車分野では、2030年代半ばまでに新車販売からガソリンエンジン車を無くし、電動車(ハイブリッド車・EV・燃料電池車)のみにするという目標が掲げられました。この政策は日本の看板産業である自動車業界に電動化対応を迫り、バッテリーの低コスト化や関連部品の国内生産体制整備など大きな技術転換を促しています。またエネルギー分野でも、再生可能エネルギー導入拡大や水素利用量の大幅拡大(2050年に2,000万トン目標)などが計画され、製造業におけるエネルギー使用の転換が求められています。

地球温暖化対策として産業部門の脱炭素化は社会的急務であり、製造業からのCO2排出削減や省エネは避けて通れません。機械技術者にとって、工場の省エネルギー設備導入や生産プロセスの効率化、再生エネ電力や廃熱の有効活用技術の開発といった側面で貢献できる余地は大きいです。また、自動車・航空機など製品そのものの電動化・軽量化・高効率化も機械設計者の腕の見せ所です。例えば、燃料電池車や電気自動車用の高性能部品設計、風力・水素関連の機器開発、さらにはカーボンニュートラルな製鉄プロセス(CO2フリー製鉄)技術の研究など、グリーンイノベーションの最前線で機械系の知見が活かされています。2050年カーボンニュートラルという長期目標に向け、製造現場で具体的な技術ソリューションを積み重ねていくことが機械部門の技術士には期待されます。

課題3:デジタルトランスフォーメーション(DX)の推進による生産性向上

世界的な需給変動やパンデミックなど“不確実性”が増す中で、日本の製造業が機敏に対応するには企業変革力(ダイナミック・ケイパビリティ)の強化が不可欠と指摘されています​。その有効な手段がデジタルトランスフォーメーション(DX)によるスマート製造の実現です。ところが2020年時点の白書によれば、日本の製造業におけるDX推進の取組は停滞しており課題となっていました。実際、国内製造業で製造工程データを収集している企業割合は2017年に67.6%でしたが、2019年には51.0%まで低下し、データ活用も横ばいないし減少傾向にあるとの調査結果があります​。例えば製造機械の稼働状況の「見える化」は伸び悩み、顧客の声を製品設計や生産改善に活かす取組も減少していました​。このように日本のものづくり現場のデジタル化遅れが生産効率や競争力低下の一因と懸念され、DX推進は喫緊の課題となっています。

DXの遅れを取り戻し製造業の競争力を高めるため、機械系エンジニアはOT(現場の制御・運用技術)とITの橋渡し役として活躍できます。具体的には、IoTセンサーやネットワークを生産設備に組み込み稼働データを収集・分析するシステムの導入、AIによる品質検査の自動化や需要予測による生産計画最適化、デジタルツイン技術を用いたシミュレーションによる設計・開発効率化などが挙げられます。現場のノウハウとデータサイエンスを融合し、予知保全やロス削減につなげることで生産性向上とコスト低減が可能になります。またサイバーセキュリティ対策や既存設備のデジタル対応改修も重要です。機械部門の技術士は、これらDX技術を現場目線で実装し、人と機械・AIが協調するスマートファクトリーを実現することで、日本のものづくりの変革を牽引すべきでしょう。

課題4:少子高齢化による労働力不足と技能継承の停滞

 

製造業就業者数が、2002年から2021年にかけて約157万人減少した​。高齢就業者(65歳以上)は増加している一方、若年層(34歳以下)は減少し、製造業の人材不足が深刻化している。

日本全体の少子高齢化に伴い、製造業でも労働力人口の減少が避けられません。実際、製造業就業者数は2002年から2021年で157万人も減少し、全就業者に占める製造業比率も3.4ポイント低下しました。特に若年就業者(34歳以下)は20年間で121万人減る一方、65歳以上の高齢就業者は33万人増加し、2021年時点で製造業就業者の約25%が若年層、約9%が高齢層となっています。こうした中、人材確保と熟練技能の継承が喫緊の課題です​。長年経験に頼ってきた技能伝承は、高度な技能を持つベテランの引退や後継者不在で滞るケースが増えています​。事実、ある調査では製造企業の78%が今後の経営戦略上「人材不足」を重要課題に挙げており、技術・技能の伝承を重視すると答えた企業も多数に上ります。人手不足や技能継承の停滞は生産力・競争力の低下に直結するため、業界全体で早急な対策が求められています​。

この課題に対し、機械分野の技術者は人とロボットの協働や省力化技術の導入によって労働力不足を補い、生産性を維持・向上させる役割を果たせます。例えば、自動搬送ロボットや協働ロボットを用いて単純作業の自動化・省人化を進める、AIによる作業支援や検査装置で熟練工の負担を軽減するといったアプローチです。また技能継承のデジタル化も重要です。ベテランの匠の技を動画やセンサーデータで見える化して教育コンテンツ化したり、VR/AR技術で体得型の訓練システムを構築したりすることで、従来は属人的だった技能を形式知化できます。さらに、働きやすい職場環境づくり(安全対策の強化や柔軟な勤務体系の導入)によって女性やシニア、外国人技能者など多様な人材を製造業に呼び込むことも機械技術者のマネジメント面での役割と言えます。人材確保と技能伝承の仕組みづくりに技術士として主体的に関与し、ものづくり人材のすそ野を広げていくことが重要です。

課題5:国際競争力の維持・強化と新産業への対応

日本の製造業はこれまで高品質・高精度なものづくりで世界をリードしてきましたが、近年は新興国企業の台頭や市場ニーズの変化により国際競争力の低下が指摘されています​。特に大量生産型の分野(家電など)では、低コスト生産が可能な海外企業に追い上げられ価格競争で優位に立ちにくくなっています。一方で精密機器や工作機械など高度な製造技術を要する領域では依然強みを保つものの、グローバル競争は年々激化しており安閑とはしていられません。実際、IMDの世界競争力ランキングで日本は2023年に過去最低の35位となるなど、経営環境の課題も浮き彫りです。また製造業のGDP比が低下傾向にある中、次世代の新産業分野へのシフトも迫られています。ケース(CASE: コネクテッド、自動運転、シェア、電動化)やマース(MaaS)といった自動車産業の構造転換、半導体・デジタル産業や宇宙・防衛関連産業の振興、さらにはGX(グリーントランスフォーメーション)に伴う蓄電池・パワー半導体・水素関連市場の拡大など、日本のものづくりの地殻変動とも言える変化が加速しています。これら成長分野で優位性を築けるかどうかが、日本経済の将来を左右すると言っても過言ではありません。

機械部門の技術士が果たすべき役割は、技術革新と高付加価値化によって国際競争力を下支えすることです。具体的には、自社製品の差別化につながる先端技術開発(例:ロボティクス、AI制御、精密加工、新素材適用など)に注力し、他社が真似できない独自のコア技術を確立することが重要です。また研究開発型のスタートアップや産学官連携プロジェクトに参画し、停滞しがちなイノベーションに刺激を与えることも期待されます。加えて、古い生産設備の更新や老朽インフラのモダナイズも競争力強化には欠かせません。老朽化した機械の更新・デジタル化によって生産性と安全性を高める取り組みや、品質不正問題を防ぐための計測・検査技術の高度化も求められます。さらに、海外市場のニーズを捉えた製品設計やグローバルな生産ネットワークの構築にも機械技術者の知見が役立ちます。要するに、日本のものづくりが引き続き世界で存在感を示すためには、機械系エンジニアによる絶え間ない技術改善と新分野への挑戦が不可欠なのです。

参考文献・情報源:

  • 【9】 2023年版ものづくり白書 現場改善ラボ(2023年6月22日)第1章解説​

  • 【15】 エナジーシフトニュース「政府、半導体支援の改正法案を閣議決定…TSMCに巨額支援」(2021年12月7日)​

  • 【12】 ビジネス+IT「菅首相所信表明で2050年温室効果ガス実質ゼロ宣言」(2020年10月26日)

  • 【35】 Reuters「Japan aims to eliminate gasoline vehicles by mid-2030s…」(2020年12月25日)

  • 【20】 日研総合ソーシング:2020年版ものづくり白書のポイント解説(2020年12月3日)​

  • 【28】 NECソリューションイノベータ:日本の製造業の課題解説(2022年)​

  • 【29】 NECソリューションイノベータ:製造業の課題解説(サプライチェーン・人材)​

  • 【22】 日本能率協会 プレスリリース「日本製造業の課題調査」(2025年3月6日)​

  • 【32】 NTTデータ関西:製造業DXと競争力強化に関する解説(2024年)