日立工業専修学校は、日立製作所が運営する企業内学校だ。日立製作所の創業と同じ年である1910年に創立され、“ものづくり人財”の育成に長年取り組んできた。その日立工業専修学校では、2026年度からサイバーとフィジカルを融合した先進教育システムを全面導入し、次世代のものづくりを担う「デジタル匠」の育成に取り組んでいる。製造現場のスマートファクトリー化を見据えた、同校の教育の在り方を見ていこう。

技能と人格を磨く企業内学校

 専修学校とは、学校教育法に基づき職業教育や実務教育を行う学校を指す。中学校卒業者を対象とした「高等過程(高等専修学校)」、高等学校卒業者を対象とした「専門課程(専門学校)」、学歴・年齢を問わない「一般課程」の三つの課程がある。高等専修学校は高等学校と並ぶ正規の後期中等教育機関であり、技能連携制度によって高等専修学校の卒業資格と共に、連携先の高等学校の卒業資格を得ることも可能だ。

 日立工業専修学校は前述の文部科学省認可の高等専修学校に当たり、広域通信制の科学技術学園高等学校(科技高)と技能連携することで高等学校の卒業資格も得られる。ダブルスクール制ではあるものの、数学、物理、英語などの一般教科は日立工業専修学校における授業の単位を活用しており、同校で扱わない一部の科目のみをレポートなどで補っているという。

 日立製作所 日立工業専修学校 主任教諭の相良 浩氏は「本校では寮費や授業料などの経済的負担がほとんどない点も特長です。また日立製作所の企業内学校ということで、卒業後は日立グループへの就職を基本進路としています」と語る。

 日立工業専修学校の教育全体では、実習、寮生活、部活動を三本柱とし、生徒自身が考え、行動し、PDCAで振り返る方式を重視している。また電気科、機械科、溶接科の三つの学科を設けており、ほぼ全員が国家技能検定の資格を取得し、ものづくりの現場で即戦力として活躍する。1年生の2学期までは総合科として横断的に学び、3学期以降は前述の三つの学科に分かれて、専門性の高い技能教育に取り組む。

 こうした日立工業専修学校の学びの中で、2026年度から取り入れているのが「Cyber-Physical Lab」(以下、CP-Lab)だ。CP-LabはドイツのFestoが提供する機器であり、デジタル空間(サイバー)と実際の製造現場(フィジカル)が連動する様子を可視化し、インダストリー4.0に基づくスマートファクトリーの基本構造を学べる教育システムだ。実際の製造工場の生産ラインを模した「スマートファクトリーのミニチュア版」のような機器であり、実際に動かしながら製造ラインの構築や制御を学べる。生徒たちはローコード開発ツール「Node-RED」でプログラミングを行ったり、生成AIなども活用しながらデータ分析を行ったりするような学びを実践している。

(左)CP-LabではARを活用し、作業手順や組み立て見本を確認することが可能だ。OPC UA※を介して取得した動的データから、機器のライブステータスの閲覧もできる。
(右)デジタルツイン上のCP-Labを活用し、実機を動かす前にプログラムの動作確認も行える。
※OPC UA:産業オートメーション向けのオープンな通信規格。

「デジタル匠」の育成を目指す

 CP-Labは前述したように、サイバーとフィジカルが連動する様子を可視化できる。具体的にはデジタルツイン上でCP-Labを操作することで、実機を動かす前にプログラムの動作確認を行い、エラーを未然に防げる。また、より効率的な生産ラインの構築方法を検証することも可能だ。ARを活用してリアル空間のCP-Labの操作方法を確認できるほか、障害発生箇所をAR上で表示するといったようなトラブルシューティングにも活用する。サイバーとフィジカルを組み合わせ、実機を動かしながら次世代のものづくりを学べる点が特長だ。

 日立工業専修学校の教育にCP-Labを導入した背景について、相良氏は「人口減少に伴う労働人口の減少が進む中、現場データを起点に経営や業務課題を捉え直し、製造プロセス全体の最適化を目指すスマートファクトリーへの取り組みは不可欠です。こうした変革を進めるためには、ものづくりの現場が変わっていく必要がありますが、実際の工場を見てみるとまだまだデジタルトランスフォーメーション(DX)が進んでいないという現状があります」と課題を語る。こうした環境の中で、製造現場のスマートファクトリー化を進めるためには、データ連携を前提に関係部門を巻き込んで全体最適を設計・推進できる人材が不可欠だ。今回のCP-Lab導入はこうした製造現場のスマートファクトリー化を担う人材育成ニーズに応えるものだという。

 現在、CP-Labは主に1年生の授業で活用されている。2年生は国家検定取得に向けた訓練を優先するため利用していないが、3年生は工場実習前にCP-Labを活用しDXについての学びを深める予定だという。「今年の3年生は、試みとして1年生と同じインダストリー4.0関連の内容も学んでもらっています。すると、既存技能を持つ3年生と、入学後からCP-Labなどのデジタル環境に触れる1年生では、技術への見方が異なりました」と相良氏は指摘する。既存の工場で使われていた技術と、スマートファクトリーで使われる技術の両方を知る視点があることが、そうした見方の変化につながったようだ。

 日立工業専修学校ではCP-Labを活用した次世代のものづくり教育に取り組みつつも、既存の技術者が持つ“匠の技”の継承にも注力している。日立製作所には多くの熟練技能者が在籍している一方で、高齢化により今後それらの技能者は減少していく傾向にある。そうした匠の技術を継承する人材教育にも取り組んでいる。同校ではこの従来の匠の技と、デジタル技術の知見を併せ持つ「デジタル匠」の育成を進め、製造現場のスマートファクトリー化に向けた人材育成に取り組んでいく。

生徒たちは1人1台端末としてChromebookを活用している。取材時にはNode-REDでのプログラミングを行う様子が見られた。