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近年、工場のIoT化を進める企業も増えてきました。工場をIoT化すればさまざまなメリットがあり、品質向上や経営の改善にも役立てられる可能性があります。この記事では、工場のIoT化を検討している企業に向けて、そのメリットや流れとともに具体例などを解説します。工場のIoT化を検討するうえでの参考として役立ててください。

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IoTを取り入れたスマート工場とは?

IoTを取り入れたスマート工場とは、どのようなものなのでしょうか。ここでは、IoTの概要とともに、スマート工場の概要を解説します。

1 そもそもIoTとは

IoTとは「Internet of Things」の頭文字をとった表現であり、ものとインターネットを接続して情報をやり取りすることです。IoTを活用すれば、遠隔地から機械を制御したりデータを収集したりできます。家電製品にもIoTが多く取り入れられるようになっていますが、ビジネスの各分野においてもIoTの活用が広がっています。

2 IoTを取り入れたスマート工場の仕組み

IoTを取り入れた工場ではデータを収集して、稼働状況を数値により管理しています。これにより、実際の稼働状況をより細かく管理できるようになります。単に現状を把握するだけでなく、自動的に最適な速度に調整したり、課題を改善するために役立てたりすることが可能です。

3 IoTが解決できる工場の課題

工場では、予期せぬ異常の発生により生産が停止するケースも少なくありません。しかし、IoTを導入したスマート工場であれば、常に稼働状況をモニタリングできます。これにより、異常の発生をいち早く検知したり、予防したりすることが可能です。業務の属人化も防げるので、担当者の技量に依存せず安定した品質を維持しやすくなります。

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IoTを取り入れている工場の状況

工場でIoTを活用すればさまざまなメリットを期待できるため、今後もIoTを活用したスマート工場は増えていく可能性が高いです。IoTを活用したスマート工場が増えているのは、日本だけではありません。ドイツ、中国、インドなどの工業大国においても工場へのIoTの導入が進んでいます。世界的にスマート工場が増えており、導入を検討している企業も多くなっています。

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工場をIoT化するメリット

工場をIoT化した場合、さまざまなメリットがあります。ここでは、具体的なメリットを解説します。

1 品質を向上させる

IoTを工場に取り入れれば、製品について細かくチェックできます。製品の生産情報や検査情報などのデータを蓄積すると、製品の品質をさらに向上させることも可能です。データを分析するとトラブルの原因も素早く見つけ出せるようになるため、再発防止に役立てられます。同じトラブルを防止できれば安定的に高品質な製品を製造できるようになっていくでしょう。

2 生産性を高める

IoTを活用すると、工場の稼働状況もリアルタイムで細かく確認が可能です。すべての工程の生産性をチェックできるようになり、生産性が低くなっている部分を明らかにできます。結果を踏まえた対策を取り入れれば、生産性の向上や効率化のために活かすことが可能です。

3 技術承継をしやすくする

スマート工場なら、それぞれの従業員がもつ技術や知識もデータとして管理できるようになります。たとえば、特に高いスキルをもっている従業員の技術や知識を分析すれば、優れている部分を客観的に把握したうえでの共有も可能です。その技術やノウハウを産業ロボットに組み込むと、スキルの属人化や人材不足も解消できる可能性があります。

4 経営を改善できる

工場全体の稼働状況を数値で把握できるようになるため、無駄なコストがかかっている部分もピンポイントで見つけられます。データに基づいて対策すれば、コストの削減につなげることも可能です。また、生産性が高い作業と低い作業を明らかにすると、効率化や利益の向上にもつなげられます。

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工場のIoT化における注意点

工場のIoT化においては注意点もあります。ここでは、工場のIoT化における注意点を解説します。

1 定期的なメンテナンスが必要になる

工場をIoT化するためには、新しくさまざまな設備を導入する必要があります。設備を利用していくうえでは、定期的なメンテンスも必要不可欠です。よって、それまでは必要なかった手間やコストも少なからず発生します。

2 導入にはコストがかかる

工場のIoT化のためには高度な設備が必要であり、すべてをそろえるためにはまとまったコストがかかります。また、設備を導入するだけでなく、従業員に使い方を理解させるための教育コストもかかります。

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工場のIoT化のために必要なもの

工場のIoT化を実現するには、どのようなものが必要なのでしょうか。ここでは、IoT化のために必要なものについて解説します。

1 端末やセンサー

工場内の機械とインターネットをつないでさまざまな情報をやり取りするためには、端末が必要です。また、工場の稼働状況を自動で計測するためには、それぞれの部門にセンサーを配置する必要があります。

2 IoTプラットフォーム

IoTプラットフォームは、データを集めたり分析したりするための機能を提供しているサービスです。IoTプラットフォームはさまざまな企業が提供しているので、それぞれを比較しながら自社の工場に最適なものを選びましょう。

3 クラウド

スマート工場では、端末によって集められたデータがネットワークを介してクラウドに集められます。ビッグデータをスムーズかつ適切に処理するためには、高い処理技術が搭載されたクラウドを選ぶ必要があります。

4 精度の高いAI

IoTはAIとの組み合わせにより、さらに便利に活用できる可能性があります。IoTでは膨大なデータが集められるため、精度の高いAIを用いて分析することが大切です。精度の高いAIなら、工場の稼働をより最適化できます。

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工場をIoT化してスマート工場にするための流れ

工場をIoT化してスマート工場にするには、さまざまな手順を踏む必要があります。ここでは、具体的な流れを解説します。

1 データを収集する

まずは工場内でデータを集め、可視化する必要があります。具体的には、設備の稼働について、設備の設定状況や電力量などの確認が必要です。設備の故障やトラブルについてもチェックし、保全にかかる費用を把握しましょう。また、手書きの管理表を使用している場合、それらもデータ化しなければなりません。

2 設備や体制を整える

収集したデータをもとにし、工場の稼働状況を分析しましょう。そのうえで、自社の工場のどの部分をどのように自動化すべきか検討してください。自動化のためにはシステムの改修や交換が必要になる場合もあります。手間やコストもかかりますが、適切な状態に整えられれば生産性の向上や効率化も実現しやすくなります。

3 工場を自動化する

工場の設備や体制を整備し終えたら、実際に稼働できる状態にしましょう。そのためには、IoT化にあわせて生産ラインを調整し、自動的に制御できるようにする必要があります。これにより、以前に比べて効率的かつ安定的に高い品質の製品を製造できるようになります。

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工場のIoT化に成功した事例

すでに工場のIoT化に成功している企業は複数存在します。ここでは、工場のIoT化に成功した事例について解説します。

1 株式会社三友製作所

医療用機器をはじめとする機械を製造している会社です。もともとパソコンやモニターを駆使して業務を進めていましたが、それぞれを接続したり確認したりするために手間がかかっていました。そこで設備をネットワークでつないで稼働状況の可視化や遠隔操作を可能にしたところ、業務効率が大幅に改善しています。

2 YKK AP株式会社

窓やサッシなどを製造している会社です。消費するエネルギーを削減するため、工場で使用されているエネルギーの状況をリアルタイムで把握するためのシステムを導入しました。IoTにより空調を調整するタイミングも最適化した結果、空調にかかるエネルギーを17%も削減できています。

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まとめ

IoTの導入によりスマート工場化すれば、品質の高い製品を効率的に製造できるようになります。日本国内だけでなく海外でも工場のIoT化が進んでいるため、スマート工場は今後ますますメジャーになっていく可能性が高いです。

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