JFEスチール株式会社様/JFEシステムズ株式会社様

JFEスチール仙台製造所の基幹システムをリライト手法でオープン化。
永続性のある基盤でDXを加速し「脱炭素」の生産プロセス改革を推進する。

背景

半世紀にわたり工場の生産プロセスを支えてきたメインフレーム

JFEスチール株式会社（以下、JFEスチール）は、鉄鉱石を原料として鉄鋼製品の最終生産までを一貫して行う、世界有数の鉄鋼メーカー。2003年に、川崎製鉄と日本鋼管（NKK）の両社が、歴史的な経営統合を果たして誕生した。
鉄鋼業界は日本の製造業で最も早く、生産ラインにコンピュータを導入した歴史を持つ。個々の鉄製品は、顧客企業からの受注に始まり、製造、納品に至るまでに、顧客コード・厚さ・素材・価格など数千項目もの情報を付与して管理される。そのため、コンピュータで情報を管理し、製造設備やセンサーとの連携を図る仕組みが不可欠であった。
同社は、1970年代から1980年代にかけて生産拠点にメインフレーム（汎用大型コンピュータ）を導入。JFEスチールの新田哲専務執行役員はこう語る。「当時の現場では、メインフレームを制御する独自のプログラム群を作成し、今で言うIoTや自動化の概念に近い、非常に完成度の高い仕組みを実現していました」。

持続可能なシステム基盤にするためにオープン化を決断

2000年代から2010年代にかけて、市場ではクラウドやオープン環境の需要が高まり、メインフレームのビジネス規模は縮小傾向にあった。そんな中、JFEスチールがメインフレームからの脱却を決断した背景の一つが、「脱炭素」の加速という社会的なミッションであった。
新田氏はこう説明する。「鉄鋼業界は製造業の中で特にCO2排出量が多いことで知られています。当社は、生産プロセスの技術革新によりCO2削減に取り組んでおり、高炉から電気炉への転換や、石炭に代えて水素を利用するといった技術的なブレークスルーを目指しています」。
そのためには、各拠点の既存設備や基幹システムに抜本的に手を入れ、現場主導で継続的に改善を図っていく必要がある。「ブレークスルーを目指すには、古いシステム技術のままでは対応に限界があります。“2025年の崖”を回避するためにも、基幹システムの刷新を急ぐべきと考えました」（新田氏）。
加えてこのオープン化には、レガシー言語の開発者が枯渇するリスクを回避するとともに、システムの保守性を高めることで現場主導のDX推進を加速させる狙いもあった。
そしてJFEスチールは、情報システム子会社であるJFEシステムズ株式会社（以下、JFEシステムズ）の支援のもと、全国６つの製鉄所・製造所および本社の基幹システムをオープン基盤へ移行することを決定した。

マイグレーション手段として「リライト」を選択

6つの生産拠点の中で、トップバッターに選ばれたのが仙台製造所であった。JFEスチールの錦織正規専務執行役員（取材当時、仙台製造所長）はこう説明する。「仙台製造所は50年以上の歴史があり、現在では自動車向けの鉄製品を中心に手がけています。基幹システムのコードは計1,100万ステップ以上とかなり大規模なものでした」。
一般的に、PL/IやCOBOLなどのレガシー言語で書かれたプログラムをオープン化する方法の一つに、同じ機能を持つプログラムをJavaでイチから書き起こす「リビルド」がある。この手法を検討した結果を、JFEスチールの西圭一郎常務執行役員はこう語る。「旧システムは、諸先輩方が数十年にわたり、メインフレームの制約の中でさまざまな裏技的な手を加えてきた“工夫のかたまり”です。そのため仕様書が存在しないプログラムも多く、リビルドには膨大な期間を要し実現は困難と予想されました」。
そこで、別の手段として検討したのが、変換エンジンを利用してJavaへ変換する「リライト」であった。JFEシステムズの笹井一志常務執行役員は次のように語る。「今回のプロジェクトの命題は、できるだけ早く永続性のあるシステム基盤を構築し、そこに貴重な継承資産であるものづくりのノウハウを移行すること。そのためには『リライト』手法によるストレートコンバージョンが最適解だと考えました」。

選定

大規模なリライト実績を持つTISがパートナー候補に

JFEスチールとJFEシステムズは、リライト手法によるマイグレーションを確実に遂行するため、知見を持つパートナーの選定に着手した。「リサーチの結果、数百万ステップを超えるような大規模なリライト実績のある会社は、世界を見渡してもごくわずか。そのうちの一社がTISでした」と笹井氏は振り返る。
TISは、その時点で800万ステップのリライト案件など複数件の大規模プロジェクトを成功させており、国内トップレベルの実績を有していた。
そして2020年秋、TISにコンタクトし、情報交換がスタートした。その過程で、過去の案件の成功を支えた変換ツール「Xenlon～神龍 Migrator」の紹介を受けた。これはTISが独自開発したツールで、レガシー言語（COBOL、PL/I等）からJavaへ高精度な変換を実現する。さらにTISでは、事前のアセスメントや、変換後の品質積上げに向けたテスト推進、運用開始後のDX推進まで、トータルでの支援が可能な「Xenlon～神龍 モダナイゼーションサービス」として提供を行っている。

高精度な変換ツールと、アーキテクチャの理解度の高さに期待

笹井氏は、パートナー選定の条件についてこう説明する。「実は、重視したのはツールの精度だけではありません。プログラムのコードが正しく変換できたとしても、メインフレームとオープン環境では基本的なアーキテクチャが異なるため、正しく動作しない可能性があり得ます。そのギャップを埋められる技術・経験を有しているかが、もう一つの鍵でした」。
TISは提案の場で、アーキテクチャの違いによる動作上の問題や、その解決のために外部ツールをつくり込んだ過去の経験を紹介し、技術面での強みを裏づけた。
そして、約3カ月をかけて、一部のプログラムを「Xenlon～神龍 Migrator」でJavaへ変換する精度を測定するPoCが実施された。その結果、COBOLプログラムに関しては96.5％、業務ロジックについては100％の変換率を達成した。
「変換率の高さに加えて、TISは新旧2つのアーキテクチャの違いを深く把握している。プロジェクト遂行の確実性は大いに期待でき、パートナーにふさわしいと判断しました」（西氏）。
こうして2021年1月、TISがパートナーとして正式採用されプロジェクトがスタート。開始にあたっては、確実な成功に向け、3社による意識あわせが行われた。「JFEスチールもJFEシステムズも、大規模なリライトは初挑戦。もし途中で判断が難しい局面になった場合は、1社単独で判断せず、必ず3社が話しあう基本ルールを共有しました」（西氏）。

開発

変換対象プログラムを絞り込む「棚卸し」で、工数を大幅に圧縮

本プロジェクトは、短期間での移行完了が重要テーマであるため、まず移行が不要な業務の棚卸しからスタートした。
TISの矢野学執行役員・DX推進本部長（取材当時、産業ビジネス第3事業部長）は棚卸しの目的をこう説明する。「当初想定された変換対象のシステムは、計1,100万ステップと膨大でした。『Xenlon～神龍 Migrator』での変換処理自体はステップ数が増えても影響はほぼありませんが、後半のテストが長期化するリスクがある。棚卸しによる移行資産のスリム化は、プロジェクトを円滑に進めるため非常に重要です」。
具体的な進め方は、移行が不要なプログラムを洗い出すため、まず仙台製造所の実務担当者が各自の業務をフローに書き起こす作業に着手。「本当に必要な作業なのか、この画面・帳票は誰が見ているのかといった視点で検証した結果、省ける業務手順がたくさん見つかりました。中でも、普段使われていない画面・帳票の約9割は、新システムへの移行が不要と判断しました」（錦織氏）。
こうして、棚卸しによって、移行するプログラム資産を1,100万ステップから400万ステップにまで圧縮することに成功した。

新旧環境の差異を埋めるツールをリビルドで開発

TISは並行して、プログラムの解析や動作検証により、アーキテクチャの差異を埋めるために開発が必要となる連携部品の設計を進めていった。
TIS側のプロジェクトマネージャである水野友太はこう説明する。「たとえば、メインフレームのデータベースは先頭項目からデータを読む仕様であるのに対し、オープン環境のリレーショナルデータベースでは、途中の項目を自由に選択できる違いがあります。そのため、オープン環境では変換後のプログラムに対し、“先頭から項目を読むよう”命令する、メインフレームの振る舞いを再現可能な部品群をつくって指示する一工夫が必要になります」。このように、想定される課題に対して一つずつ部品を作成し、振る舞いの再現を確認していく検証が進められた。
また、移行後のシステムを置くインフラについては、JFEシステムズが主導して設計・準備が進められた。具体的には、データセンターのプライベートクラウド上に、Linux系OSとミドルウェアのデータベースを組み合わせて、リライト後のシステムの移行先となる環境を用意した。
「このプライベートクラウドの基盤に、TISがリビルドで開発した部品を加えることで、初めて正常動作を裏づける基盤となります。今回、インフラの準備段階から当社とTISがともに走りながらチューニングを進めたことが、本プロジェクト成功の一つの要因になったと思います」（笹井氏）。

移行

仙台製造所を挙げて最終的なシステム品質テストに取り組む

棚卸しにより変換対象のプログラムを絞り込んだ後、順次「Xenlon～神龍 Migrator」による変換が進められた。その後は、旧プログラムと新プログラムの処理結果の値が一致しているかを確認する、現新比較テストをTIS側で実施。各プログラムが正確に変換できていることが確認された。
こうして部品がすべて揃った後、約半年をかけて、業務利用で問題がないかを検証するテストへと進んだ。
このテストの実施にあたっては、工場の実務担当者が数十人規模で参加したと錦織氏は振り返る。「現場で日々システムを使っている人間が一番判断に適している。仙台製造所を挙げて取り組む必要があると考えました」。2022年1月年頭の所長挨拶では、“新システムをしっかり立ちあげることが今年の最重要課題”と宣言。所長のリーダーシップのもと現場が同じ方向を向き、システム移行を優先事項として取り組もうという空気が醸成されていったという。
TISの水野は、テストに参加した仙台製造所の実務担当者へ、次のように感謝を口にする。「変換後のプログラムを組み立てた、完成前のシステムを何度も操作していただきました。旧システムとの挙動の違いや、正常な値が出ているかの最終確認等に、多くの時間を割いてご協力いただいたことに感謝します」。

旧システムを完全再現するリライトで、移行後の高い品質が実現

新システムへの切り替えに先立ち、工場の実務担当者を中心とした入念な移行リハーサルを何度も実施した。そして迎えた2022年10月、移行本番当日を笹井氏はこう振り返る。「万一に備え、旧システムに切り戻す手段は用意していました。しかし、新システムで製品が一本でも流れたら、もう旧システムには戻さないという不退転の覚悟で、切り替えに臨みました」。
本番移行後、「Xenlon～神龍 Migrator」の変換精度に起因する障害はゼロ。大規模なマイグレーションだけに、幾つかのプログラムが正常動作しない問題が発生したものの、TISがオープン環境のミドルウェアとのつなぎ役となる部品をその都度作成して迅速に対応。移行本番から2週間程度で、問題はほぼ収束した。笹井氏は「製造所の操業に影響が出るトラブルはなく、過去の従来開発手法の案件と比べると障害件数は桁違いに少なく抑えられました」と振り返る。
TISでは、「Xenlon～神龍 モダナイゼーションサービス」によるマイグレーションの標準モデルとして、2年（24カ月）の工期を基準としているが、本プロジェクトは21カ月で完了。TISにとって過去最短の記録を達成した。その要因をTISの矢野はこう説明する。「棚卸しで移行資産を大幅に圧縮できたこと、品質テストにおいて要所を的確に抑えた判断基準を示していただいたこと。そして、現場業務を担当している皆さんのご協力があったからこそ、今回の短期化が実現できました」。

効果

持続可能なシステム基盤で、鉄鋼ビジネスの将来を担う生産プロセス改革が加速

西氏は、今回のプロジェクトの成果をこう口にする。「機能面だけを見ると、以前のメインフレームと同じことが確実にできるようになった段階。しかし、未来に向けて持続可能なシステム基盤となったことで、次世代の鉄鋼ビジネスをにらんだ業務変革に安心して取り組めるようになりました」。
仙台製造所は、10年以上前に最新鋭の環境対応型電気炉を導入しており、生産プロセスの「脱炭素」の技術革新に取り組んでいく旗艦的役割が期待される。
新しくなった基幹システム上で、電気炉を中心とする生産プロセスのロジックを最適化していくことで、電気炉の導入を計画している他拠点にとっても重要な指針ができることになる。
また、プロジェクトの成果として、オープン化により技術者を確保しやすくなった点、システム改修が容易になり現場主導でのDXが推進しやすくなったことをあげる。
「現場の要望を聞き、求められる機能をタイムリーに追加していきたいと考えています。以前のメインフレームのように、わずかな仕様変更で数カ月の工期がかかることもなくなり、柔軟で変化に強い、持続可能なシステムになったと思います」（錦織氏）。

蓄積された情報の「項目」再定義でビッグデータとして利活用が可能に

「本プロジェクトのもう一つの成果は、過去から蓄積された膨大なデータをビッグデータとして利活用できるようになったことです」（西氏）。棚卸しで業務フローを可視化する過程で、JFEスチールは個々の製品に付与される計2万種類に及ぶ「項目」の再定義に取り組んだ。これまで、たとえば同じ“厚み”という言葉の項目名でも、「注文時の厚み」「製作時に目標とする厚み」「実績としての厚み」など内容は異なっていた。仙台製造所の実務担当者は、誰でも内容を推測できるよう、2万種類の項目を解きほぐし、新たな項目名に変更するなど再定義を実施した。
「属人化が進んでいたデータ管理のノウハウがホワイトボックス化され、真のビッグデータとなりました。今後は、データを利活用し、たとえば個々の製品の動きをタイムリーに把握して出荷作業を効率化するといったDXにも取り組んでいきます」（錦織氏）。
最後に新田氏は、TISへの期待を次のように語る。「仙台製造所に引き続き、東日本製鉄所（京浜地区）のメインフレームのオープン化プロジェクトもスタートしました。ここでも、TISにリライトのパートナーとして支援をお願いしています。引き続き、基幹システムのオープン化やDX推進でご協力をいただきたいと思います」。

チームのシンボル、水球にサインを入れて結束を誓う。

JFEスチール様の声

JFEスチール株式会社
専務執行役員
西日本製鉄所長
（取材当時、棒線事業部仙台製造所長）
錦織 正規氏

1年9カ月にわたり、仙台製造所の相当数の実務担当者が、棚卸しやテストでプロジェクトに関わってくれました。自分たちのシステムを自らの手でつくろうという強い気持ちが、成功につながったと思います。
また、業務プロセス改革を担当する西常務が何度も仙台まで足を運び、常駐しているTISのメンバーとともに、棚卸しやテストの進め方を現場に丁寧に説明してくれました。用意周到な対応が、推進側と現場の一体感につながったのだと思います。

JFEスチール株式会社
専務執行役員
IT改革推進部担当
新田 哲氏

当社は、製鉄所・製造所および本社の基幹システムをオープン化する取り組みを「システムリフレッシュプロジェクト」と呼び、仙台製造所はその一環となるプロジェクトです。TISのご支援で、メインフレームからオープン環境に移行するリライトの進め方を確立できたことは、大きな財産になりました。
既に、TISには京浜地区で次のプロジェクトを進めていただいています。全拠点の基幹システムをオープン化するゴールまで道半ばですが、今後ともご支援をお願いいたします。

JFEスチール株式会社
常務執行役員
製鉄所業務プロセス改革班長
西 圭一郎氏

うれしく感じているのは、製造所の現場の皆さんが、業務フローを書き起こして不要な業務を洗い出す過程で、システムのことをより意識してくれるようになった点です。以前はほとんどなかった「こういう機能がほしい」といった要望も出てくるようになりました。
TISに対する印象は、リーダーの方が突発的な出来事にも臨機応変に対応してくれたことが強く記憶に残っています。まさにプロフェッショナルであり、自分にとっても貴重な経験になりました。

JFEシステムズ様の声

JFEシステムズ株式会社
常務執行役員
鉄鋼部門総括担当
笹井 一志氏

当社はこれまで、2003年から手がけた川崎製鉄・日本鋼管のシステム統合をはじめ、JFEスチール本社の基幹システムのオープン化など、グループのIT面を広く支援してきました。当社が蓄積してきたグループ全般のシステムに関する知識と、TISの大規模リライトに関するノウハウが一つにあわさって、困難なプロジェクトを乗り切れたのだと思います。
今回、TIS側のメンバーには、とても恵まれたと思います。発注者の思い描くゴールを共有し、自分にできることを限界までやり抜こうという姿勢が印象的でした。プロジェクトに参画した当社の若手メンバーにとっても、TISが情熱をもって仕事に向きあう姿は、大いに刺激になったと思います。

TIS担当者から

TIS株式会社
執行役員
DX推進本部長
（取材当時、産業ビジネス第3事業部長）
矢野 学

生産拠点のトップバッターとして、重要度の高いオープン化プロジェクトに関わる機会をいただけたことに深く感謝いたします。
パートナー選定の際、十分な時間をかけて、カタログのスペックだけでは見えてこない、TISのサービスの価値やプロジェクト推進力を評価いただきありがたく思います。
大規模なリライト案件では、新旧システム基盤のアーキテクチャの違いをどれだけ理解できているかが、マイグレーションの成否に直結します。今回、特にその領域で、TISが貢献できたことをうれしく思います。

TIS株式会社
システムリフレッシュビジネス開発部
副部長
水野 友太

プロジェクトが始まる際に、お客様から「３社で一丸となってやっていこう」という強いメッセージをいただいたことが、とても印象に残っています。
今回、プロジェクトをともにさせていただいたJFEシステムズ様は、メインフレームの領域で数十年の蓄積があり、知識も経験も非常に豊富。TISにとって勉強になることが多く、感謝いたします。
今回のオープン化で、ビッグデータ活用の可能性も広がりました。今後はデータを利活用した製造DXの推進についても、お手伝いができればと思います。

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