千代田化工建設に学ぶ「プロジェクトマネジメントDX」の進め方

　全世界でエネルギー、素材、ライフサイエンス分野のプラント建設プロジェクトを進める千代田化工建設。複雑なプロジェクトの進捗管理をデジタルによって整流化し、設計、調達、工事におけるリスクを早期に特定し、必要なリソースの最適配置を行うことで、リスクを適正にコントロールしていくことを目指している。同社執行役員CHRO兼CDO 人事・DX本部長の熊谷昌毅氏が、プロジェクトとコーポレートをデジタルでつなぐ企業変革を語った。

※本コンテンツは、2022年12月2日（金）に開催されたJBpress/JDIR主催「第15回 DXフォーラム DAY3」の特別講演Ⅰ「プロジェクトマネジメントDX：千代田化工建設の挑戦」の内容を採録したものです。

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プラント建設は関係部署が干渉しながら進む

　千代田化工建設は、創設から70年、グローバル従業員数は約5000名の企業である。LNG（液化天然ガス）などのガス関連を中心に、石油、化学プラントの建設を主業としている。世界60カ国以上にプロジェクト実績を持ち、海外売上比率は60％を超える。2022年3月期の売上高は3111億円である。

　千代田化工建設執行役員CHRO兼CDO 人事・DX本部長の熊谷昌毅氏は「当社は、70年の研さんを重ねた技術を生かし、社会の『かなえたい』を共創（エンジニアリング）することを存在意義と考えて、日々活動しています」と語る。

　現在も日本国内をはじめ、米国、カタール、インドネシアなど、各地でプラント開発プロジェクトが進行中であり、熊谷氏はロシア「サハリン2」プロジェクトに参加した経験も持つ。

　昨今は脱炭素への取り組みを強化しており、水素サプライチェーンの構築、蓄電池プラントの建設やエネルギーマネジメント分野などの事業も手がける。またライフサイエンス分野にも注力し、バイオ医薬品、ワクチンの製造プラントの建設も行う。

　プラントは「プロセス装置工程で構成される産業設備」と定義される。液体やガスを物理、化学反応させて製品を作る装置を作り、それらをつないでいくのがプラント建設だ。プラント建設プロジェクトは、設計（Engineering）、機器の材料調達（Procurement）、建設工事（Construction）を行い、試運転（Commissioning）までもっていく工程を指す。それを略して、EPCプロジェクトと呼んでいる。

「EPCプロジェクトは、通常数年、現在遂行している長いもので7年もの年月がかかります。規模の違いも大きく、工事にかかわる作業者の工数は、数万～数千万時間と非常に幅があります」

　プラント建設は、複数の設計要素と調達、そして工事の工程が全て同時並行に進んでいくことが特徴である。熊谷氏は、これが業務の効率化を考える際に大きな課題であると語る。

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　例えば、ビルの建設プロジェクトでは、躯体、基礎、設備、配線・配管、そして意匠の設計という流れで、ほぼ、前の工程からの情報を踏まえて進めることができる。設計だけではなく、建設材料や設備の調達と建設工事も、設計と同様にウォーターフォールのように流れていく。

「ビルの建設は、上流の工程の設計情報を確定し、その情報を下流に確実に伝えながら進んでいきます。それに対して、プラント建設は、建設する装置が非常に複雑で、プロセス、配管、電気などの各設計工程が相互に影響しながら確定していきます。そのため、常に各設計工程を同時並行（コンカレント）に進めなければいけません」

　プラント内に置く機器の仕様を決定して、外部のメーカーに依頼したところ、その機器のサイズが想定と大きくなり、他の機器の設計に跳ね返るというようなことが頻繁に発生する。また、装置の荷重が決定して最後に設計情報が揃う土木工事が、工程上は最初に工事を開始し、そのあとの装置設置ができるようにしなければならないというように、工事計画も非常に複雑である。

デジタルの力でプロジェクトをマネジメントする

　プラント建設プロジェクトはこのように複雑であるために、コストやスケジュールが計画を超過してしまうリスクは大きい。このリスクに早く対応するためにE、P、Cの状況を見える化する必要があるが、見える化のためには、その複雑さ故の大きな課題がある。

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　まず、プロセス、配管、電気といった各設計間の情報を共有することが非常に難しく、完成形が見えにくい。また、サプライチェーン全体を見たときに、外部パートナーとの情報共有の課題もある。

「設計情報、調達情報の変更を把握して、工事計画を補正する必要があるのですが、これまではそれが人間系の情報収集で進んでいるという難しさがありました。設計情報、調達情報、工事情報が相互干渉するプロジェクトの問題を解決するのは、やはりデジタルだろうと考えました」

　具体的には、米国で提唱されているAWP（Advanced Work Packaging）と呼ばれる手法をテンプレートにして、設計情報から工事作業量を導出し、また調達情報を工事単位に紐づけして、スケジュールに反映させてプロジェクトを管理する。

「AWPは一つ一つの工事をパッケージ化して、個々の工事パッケージのための設計図面と工事材料をそろえる、いわばプラント建設の『かんばん方式』であり、これにより工事の待ち時間を削減することができます。」

　また、サプライチェーン側との情報共有も、サプライヤーとの契約情報や進捗情報のやりとりは進められてきたが、材料の仕様や数量といった詳細データそのものを情報共有していないと、変更が起きたときに具体的に何が変わるのかがわからない。

　E、P、Cの情報共有のため、「プロジェクトデータハブ＆ダッシュボート」というしくみを構築し、E、P、Cのデータを集約し、見える化する。そのうえで、サプライチェーン環境とのデータ共有のための情報ポータルを構築する。

　同社内に設置されたプロジェクトデータハブは、設計、調達、進捗管理などの個々の業務を効率化しつつ、それぞれでやり取りされる情報をキャプチャーする。それをダッシュボードによって様々な形で表示し、プロジェクトのKPIをリアルタイムに確認できるようにしている。

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　またサプライチェーンとの連携は、同社とJV（ジョイントベンチャー）のパートナー企業、サプライヤー、輸送業者、検査会社などとの間でデータ連携をポータルを通じて行う。これを同様にダッシュボードで見える化する。

プラント設計用自律CADシステムを開発

　加えて、設計そのものを自動化することで、効率化を目指している。高度なCAD技術を持つスタートアップ企業であるArent社と合弁会社を設立し、自律型CAD「PlantStream」を開発した。

　特にプラント設計では、空間設計が重要になる。このPlantStreamによって熟練エンジニアの持つノウハウをアルゴリズム化し、設計にかかる時間の短縮と自動化を目指している。

　PlantStreamの威力は絶大で、空間設計にかかる工程の80％を削減し、従来の5倍のスピードで三次元モデルを作成することができる。またシミュレーションも高速に実行できるため、安全性、経済性において最適な機器、配管配置を計画することができる。このツールは2022年10月にデジタル庁主催「good digital award」のスタートアップ部門で最優秀賞を受賞した。

　自律型CADの導入効果は、設計の効率を上げるだけにとどまらないと熊谷氏は言う。

「これまでは熟練のエンジニアが多数いないとCADで設計していなかった部分も、CAD化を可能にします。プラント設計の考え方を根本から変える画期的なツールです。更にプラントデータを3Dに乗せる可能性も広がっていきます。同業者も含め、グローバルに広く使っていただく働きかけをしています」

プロジェクトに必要な人材計画を人事システムと連携する

　プラント建設プロセスのDXが進んでも、必要な人材がアサインできなければプロジェクトは進められない。ここまで紹介したプロジェクトレベルのDXを、全社レベルのDXにつないで、人的リソースの管理と連動させることが必要だと、熊谷氏は話す。熊谷氏が同社のCHRO（人事・人材責任者）も兼務しているのは、その理由からでもある。

「当社は受注産業のため、個々のプロジェクトの進捗状況を見ながら、今後の受注計画に対応するリソースの確保、配置を進めなければいけません。営業部門の受注計画と実働部門の要員配置を容易にしたうえで、全社のリソース配置を最適計画するシステムを現在構築中です」

　プロジェクトDXとコーポレートDXの連携は、これまでの考え方とは違う発想で進めている。従来は、個別プロジェクトがコストや人材情報を本社部門に報告し、本社部門が会計の視点で管理を行っていた。それを、個別プロジェクトのレベルで必要な要員計画も行うようにするため、プロジェクト側にリソースマネジメントの機能を持たせる。

「個々のプロジェクトから本社へのＥＲＰ情報連携は、損益管理のための緩い連携とします。プロジェクト側でコスト、スケジュールやリソースの管理を完結した上で必要に応じてコーポレート（ＥＲＰ）側から詳細データを参照できる構造にしたいと思っています」