AI・IoTシステム開発／DX実現における要求分析・要件定義の進め方と留意点

はじめに

現代の製造業において、AI・IoT技術の導入は避けて通れない要素となっています。
これらの技術を活用することで、生産効率の向上、品質の向上、コスト削減など多くのメリットが期待されます。
しかし、これらのシステムを効果的に導入するには、要求分析と要件定義が重要です。

要求分析と要件定義は、プロジェクトの成功に直結するため、それらをいかに効果的に進めるかが問われます。
本記事では、製造業の現場での経験を活かし、AI・IoTシステム開発、DX実現における要求分析と要件定義の進め方と留意点について解説します。

要求分析と要件定義の基本

要求分析とは

要求分析は、システム開発の初期段階で、ユーザーやステークホルダーのニーズや期待を明確にするプロセスです。
この段階では、ビジネスの目標や課題を洗い出し、どのような機能や性能が求められるかを具体的にします。
製造現場では、生産効率向上や品質改善、ダウンタイム削減などの具体的な目標が設定されることが一般的です。

要件定義とは

要件定義は、要求分析で明確になった要求を基に、具体的なシステム要件を定めるプロセスです。
要件定義書には、機能要件と非機能要件が含まれます。
機能要件は、システムが実現すべき具体的な機能を示し、非機能要件は、性能、信頼性、セキュリティなど、システム全体の品質要件を示します。
要件定義の段階でどれだけ具体的に定義できるかが、その後の開発プロジェクトの成否を左右します。

AI・IoTシステム開発における要求分析の進め方

関係者の巻き込み

要求分析を効果的に行うためには、関係者を早い段階から巻き込むことが重要です。
製造業では、工場の運営に携わるすべての部門、例えば生産管理、品質管理、メンテナンス部門と協力し、異なる視点からの要求を集約する必要があります。
これにより、システム導入後のギャップを最小限に抑えることができます。

現状分析と課題の可視化

次に、現状の業務フローやシステムの課題を徹底的に分析し、可視化します。
例えば、製造現場におけるボトルネックや手動作業が問題となっている部分などを洗い出します。
IoT技術を活用することで可視化が容易になる部分もあるため、既存のデータを活用し、効率よく情報を抽出することが求められます。

ビジョン設定とギャップ分析

要求分析では、未来のビジョンに基づいた目標を設定し、その目標と現状とのギャップを分析することも大切です。
この際、AIやIoTを活用してどのような理想的な状態を実現したいのかを詳細に描き、それをステークホルダーと共有します。
目標達成のために必要なAI・IoT技術やツールを明確にし、それに基づいたギャップ分析を行います。

AI・IoTシステム開発における要件定義の進め方

機能要件の明確化

要件定義の中で最も重要なのが機能要件の明確化です。
AIやIoTシステムは多くの可能性を秘めていますが、何のために、どんな機能を実装すべきかを具体的に定義する必要があります。
例えば、IoTセンサーを用いて不具合を早期に検知する機能や、AIを利用して生産スケジュールを最適化する機能などです。

非機能要件の考慮

非機能要件では、システムがクリアすべき性能やセキュリティ、耐障害性などの基準を定義します。
製造業においては、システム停止が与える影響が大きいため、耐障害性やレスポンスタイムに関する要件が特に重要です。
また、セキュリティ要件も、製造の中核となるデータを取り扱うため厳格に定義します。

要件の優先順位付け

開発におけるリソースは限られているため、要求される要件すべてを一度に実装するのは難しいことが多いです。
そのため、各要件の優先順位をどのように付けるかが問われます。
生産のボトルネック解消にすぐに効果を発揮する要件を優先したり、リスク低減に直結する要件を優先的に実装する方法が考えられます。

要件定義の進行での留意点

現場とのコミュニケーション

要件定義の進行中において、現場とのコミュニケーションを密に保つことが重要です。
現場のフィードバックを反映させることで、ユーザーにとって本当に価値のあるシステムに仕上げることができます。
また、現場の現実を理解しながら柔軟な対応を行うことで、プロジェクトの成功確率を高めます。

プロトタイプの導入

要件定義の段階でプロトタイプを導入し、実際の動作環境で評価することが望まれます。
これにより、抽象的な要件を具体化し、誤解やミスを事前に防ぐことができます。
特にAIやIoT技術は、その結果が理解しづらい場合も多く、プロトタイプを用いることでステークホルダーの理解を得ることができます。

まとめ

AI・IoTシステム開発やDX実現における要求分析・要件定義は、製造業におけるプロジェクトの成功を左右する重要な工程です。
関係者の巻き込み、現状分析、ビジョン設定、ギャップ分析を通じて、明確で価値ある要求を定義することが不可欠です。
また、明確な機能要件と非機能要件を定義し、優先順位を付けた上で、現場と密なコミュニケーションを取りながら進行することが肝要です。
これらのプロセスを適切に行うことで、効果的なシステム導入を実現し、製造業のDXを促進することが可能となります。