工場はIoT活用でスマート工場化する

最終更新日:2021年01月01日

製造業のIoT導入メリット

IoTを導入した工場はスマート工場と呼ばれています。IoTを導入することで、工場にどのような変化が起こるのでしょうか。ここでは製造業の工場においてIoT導入にすることで、どのような良い変化が起こるのかを説明していきます。

IoT導入で安全確保やコストダウンが期待できる

IoTの導入以前にも、製造業の工場ではオートメーション化が進み、コストダウンを測ってきました。IoT導入によって、「モノ」にセンサーが付いて、インターネットにつながることによりさらにコスト削減の効果が考えられます。

特に、IoT導入により期待を寄せられているのが、品質検査の分野です。品質検査は作業員の手で行われてきました。IoTを導入し、さまざまなセンサーを使って品質の検査と不良品のチェックを行えば、自動で一定の品質を保つ仕組みを作ることが可能になります。AIが学習機能でノウハウを蓄積しさらなる品質向上にも役立ちます。また、機械と機械が通信し24時間の稼働も可能となり、より高い生産性が期待できます。

どこにいてもインターネットにつながる環境があれば監視可能なため、一括遠隔操作も可能になり、人員が少なくても生産物の一定品質を保つことができるようになります。

また、生産工程が見えることで、生産工程のライン全体をリアルタイムに見渡し把握することができます。そして、生産ラインのデータ収集を瞬時に行い、分析することができれば生産スケジュールが予測しやすくなり、生産性が上がり時間の無駄を減らすこともできます。

社員の育成にもIoTの導入が役立つ

生産性の向上だけではなく、社員教育や育成にもIoTを役立てることができます。ホワイトボードに手書きしたものを配信できるスマートボード、VR、Webカメラを使い、本社・支社に関わらず遠隔地でも同等の研修を行うことができます。また、IoTを導入することにより人手不足によって技術者の質を保つことが難しい業界でも、技術に関わるデータを収集、分析、データベース化し、社員の技術向上に生かすことができます。

他部門と情報共有し連携強化を図る

生産部門だけではなく、現場の稼働状況がネットを通じて他部門でもリアルタイムで状況確認やその他データ収集が可能になるため、製造、生産、経営の3つの管理を統合的に行うことができます。全体を通して見ることで、それぞれの部門で抱えていた問題をトータルに解決する施策も行いやすくなるでしょう。

スマート工場・スマートファクトリー

スマート工場やスマートファクトリーと言われる、自社工場にIoTやAIの技術を導入し、生産性や品質の向上を図る取り組みをする企業が増えてきました。ここでは、スマート工場の背景や意味など、スマート工場とは何かを、いろいろな視点から説明していきます。

スマート工場の由来となったインダストリー4.0とは

スマート工場は、2011年、ドイツ政府が発表した「インダストリー4.0」が元になっています。

インダストリー4.0とは、「第4次産業革命」という意味で、第1次産業革命「水力や蒸気機関を活用」、第2次産業革命「石油と電気を活用」、第3次産業革命「IT技術を活用し始めた」あとに続く産業の大きな変化として、第4次産業革命「さまざまな産業がIoTやAIを活用し、さらに大きな変化を遂げること」を表しています。

中でも、インダストリー4.0は、製造業のコンピュータ化を促進するスマート工場、スマートファクトリーを主な狙いとしているのです。

日本では、総務省から平成30年度に発表された「報通信白書」の中でインダストリー4.0についての説明がされています。

総務省 情報通信白書30年度版 インダストリー4.0とは

インダストリー4.0とSociety 5.0

インダストリー4.0を受けて、内閣府から日本独自のSociety 5.0が提唱されました。「Society 5.0はサイバー空間(仮想空間)とフィジカル空間(現実空間)を高度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両立する、人間中心の社会(Society)」のことと内閣府のSociety 5.0のページに記されています。

引用:内閣府 内閣府の政策 科学技術政策 Society 5.0

スマート工場ができること

では、もう少しスマート工場が可能にすることを、見ていきましょう。スマート工場とは、IoTやAIを活用し、工場にある全ての設備や機械をネットワークにつなげて生産性をあげる仕組みを作っている工場を指していますが、もう少し具体的に、スマート工場で何ができるかを説明します。

1、IoTやAI導入で、製造ラインの故障を予知する。 今までの生産ラインのモニタリングでは難しかったデータの収集と、一括管理による分析が可能になり、事前に異常を検知して事故予測の精度が上がります。

2、AIの進化による画像認識システムによる不良品の発見 AIやIoTを活用し、製造ラインの画像などを精密なセンサーで検査できれば、不良品発見の精度が上がります。不良品の発見は製造業にとって重要な業務であり、人手に寄らず迅速に行えることは、IoT導入の大きなメリットです。

3、工場の省エネルギー化にも貢献
AIやIoT、ロボット技術を活用して稼働状況を管理します。IoT導入で生産管理することで無駄を減らし効率化を図り、結果的に省エネにもつながります。

IoTスマート工場が日本の製造業の不安を解消する

少子高齢化社会による技術継承の遮断や人手不足という問題を抱える日本の製造業の改善策としてスマート工場は注目されています。ここではなぜスマート工場が、製造業の不安を軽減するのかについて説明します。

1、人口減少と高齢化社会による人手不足の解消 スマート工場に日本が注目する一番の理由は人手不足が解消されるということでしょう。今までセンサーがついていなかった機器や設備にセンサーを導入し、インターネットを介してデータ収集行い、AIとロボットが効率的に一括管理をしてくれれば人員が少なくても工場運営が可能になります。AI自体が生産ラインを監視するシステムを導入すれば監視する人がいなくても工場を稼働できるため、さらに人手不足の解消になります。

2、日本の製造業の技術の継承に貢献 高齢化社会と共に、高い技術を持った技術者が減っていき、日本が誇っていた製造技術を継承する人が今後も減っていくと予想されるため、技術の継承が危ぶまれています。しかし、スマート工場がデータを収集、蓄積、解析分析し、データベース化することで、技術継承に役立てることができます。

3、生産性の向上により関わる人々も豊かになる 製造業のスマート工場化には、働く人のICT、AIなどについての教育支援事業も欠かせません。ICTやAIを学び専門知識を身に付けることで資格取得も可能になり、地位を向上していくことも期待できます。スマート工場が導入されたことで効率化が成されても雇用減るのではなく新たな雇用が生まれることも考えられるのではないでしょうか。

スマート工場導入化を悩む方へ

今まで挙げたようなメリットがあるにもかかわらず、日本でスマート工場化が進んでいないのは、導入に高額の費用が掛かるイメージがあるからかもしれません。しかし、小さく安価なセンサーを用いて、多大なコスト削減や、売り上げを達成した企業が日本でも増えています。

IoTの活用は、技術の進化とアイデア次第で、中小企業でもスマート工場化を実現し、コストダウンや売り上げアップを見込める可能性があります。まだまだ導入が進んでいない分野は、いち早く技術を取り入れれば飛躍するチャンスがあるということです。スマート工場を考えている人は、当サイトIndustlinkを通じてご相談をください。 (お問い合わせはこちらをクリツク)