少子高齢化による人手不足や就業者の高齢化といった製造業における課題解決のために注目されている技術が「IoT」です。IoTを導入することで、製造業の課題解決やスマートファクトリーの実現に寄与するだけでなく、さまざまなメリットが得られます。
今回の記事では、製造業におけるIoT導入の重要性に加えて、導入手順、メリットや注意点について解説します。
製造業におけるIoT導入をご検討の際は、IoT環境の構築にも多くの実績があるテクノプロ・デザイン社へご相談ください。用途や解決したい課題に応じたIoTソリューションをご提供します。
IoTとは？製造業におけるIoTの重要性
IoTとは「Internet of Things」の略称で、日本語で「モノのインターネット」と呼ばれている情報通信技術です。電子機器のほか、産業機械や機器、建物や自動車、家電製品など、物理空間に存在するさまざまな「モノ（Things）」と、デジタル空間の「インターネット（Internet）」をつなぎ、ネットワークを介した制御システムを構築します。IoTは業務用機器はもちろん、一般家庭向けの電化製品などに搭載されているものも多くなりました。
IoTは製造業においても重要視されている技術です。ここではその理由を解説します。
スマートファクトリーの実現
スマートファクトリーとは、IoTのほかAIやロボティクスなどのデジタル技術を駆使した先進的な工場のことです。
スマートファクトリーでは、IoTを活用した製造ラインの可視化、省エネルギー化、AIによるデータ収集の自動化やビッグデータの分析、精度の高い予知保全・異常検知などが実現可能であるため、製造業にとってIoTは重要です。
働き方改革や製造業DXの実現
製造業では、少子高齢化による人手不足や従業員の高齢化などの人材に関する課題を業界全体で抱えています。そのため人手不足の解消のために働き方を根本的に見直す働き方改革や、デジタル技術の導入と変革による業務効率化を実現する製造業DXなどが推進されています。
IoTは、働き方改革や製造業DX推進と親和性の高い技術です。企業が保有しているモノや設備をインターネットに接続すれば、人力を他のモノに代替させたり、製造現場の実業務を効率化したりといったことが可能となるため、製造業にとってIoTは重要なのです。
製品のIoT化
照明機器や冷蔵庫、空調設備といった一般家庭でも活用されている製品のIoT化が拡大傾向にあります。IoTが搭載されている製品はユーザーの利用データを自動的に収集できるという特徴があります。収集したデータを元にサービスの改善も可能で、万が一の不具合が発生した場合にも遠隔制御によって迅速に修復作業ができるといったメリットもあります。製品をIoT化することで、コストを削減しつつ質の高いアフターサービスを提供できるため、ほかの企業との差別化や優位性の維持という点においても重要です。
IoTにおける工場の見える化については以下の記事で詳しく解説しています。
製造業におけるIoTについては、以下の動画も参考にしてください。
製造業にIoTを導入する手順
まずは、現状における製造ラインの課題を抽出しましょう。生産ライン、品質、メンテナンスなど多角的に出すことが大切です。現場の声も重要です。
課題を十分に抽出できたら、IoT化する範囲を具体化します。IoT導入の目的・目標を明確化しそのために必要な範囲を検討しますが、規模によっては社内への影響も大きくなります。また、予算との兼ね合いもあるため、慎重に考える必要があります。
IoT化する範囲が具体的になったら、具体的な導入プロジェクトを立案し、IoTデバイスの選定や実地検証、自動化へと進めていきます。
プロセスは単純に感じるかもしれませんが、実際には自社に合ったIoTを検討・導入することはハードルが高く感じる企業が少なくありません。
テクノプロ・デザイン社は、経験豊富な7000人以上のエンジニアを有しています。製造業のデジタル化について相談したい場合は、ぜひお問合せください。
製造業でIoTを導入することで得られるメリット
製造業でIoTを導入することで得られるメリットを順に解説します。
生産性の向上
IoTを導入することで、生産体制の自動化・省人化から生産性の向上を推進できるというメリットがあります。
製造業における生産性とは、経営資源の投入量に対する付加価値額や生産量の割合を示す指標です。生産性が高ければ、最小限のリソースで最大限の成果が得られるため、製造分野では生産性の最大化を重要課題としている企業も多くなっています。
たとえばIoTによって設備の稼働状況をチェックすれば、データ収集の自動化や課題抽出が可能になります。そして設備保全のために作業員が記録をしたり、ベテランの従業員の勘や経験に頼った確認などが不要になる上に、以下のようなメリットもあります。
| メリット |
| ・設備稼働率が分かり、稼働率の最適化を図れる ・部品等の劣化状況を予め把握でき、予知保全を行える ・万が一、設備の故障が発生しても早期に発見できる |
IoTによって投入する人的資源は削減しつつも、空いたリソースを主業務に注力することで、生産性の向上が期待できるでしょう。
生産体制の見える化の実現
IoTではセンシング技術を搭載したデバイスが工場内の稼働状況を常に監視し、データの自動収集と蓄積を行います。工場の稼働状況や機械類のエネルギー使用量、製造ラインの生産性、品質の変動や装置の異常などのデータを可視化できるようになります。
工場のさまざまなデータの見える化によって、作業工程やラインの無駄、生産体制のボトルネックなどを特定し、業務内容の改善すべき点を把握できるメリットがあります。IoTによって可視化したデータを元に改善と検証を繰り返すことで、業務の効率化や生産性の向上なども期待できるでしょう。さらに改善策と検証結果は工場のほか拠点やサプライチェーンで共有することも可能です。
製品品質の安定化
IoTによってデータを収集、蓄積、分析すると、製品の品質の安定化や不良品率の改善などにつなげられるメリットがあります。またIoTを活用して製造プロセスを自動化すれば、作業員のスキルや経験に影響を受けない生産体制も確立されます。作業を担当した人によって品質のバラつきを防げるのはもちろん、人為的なミスやエラーの解消にもつながるでしょう。
また、万が一出荷し市場に出回った製品に不具合が発見された場合、不良品の発生原因と箇所を特定するために、サプライチェーンの各過程を調査する必要があります。
工場がIoT化されていれば調達・加工・製造・検品・在庫管理・物流・販売のフローがトレーサビリティをもって記録されるため、サプライチェーンにおける問題がある領域の特定や、不具合の原因特定も迅速に進められるメリットがあります。
コスト削減
工場をIoT化することで、コスト削減のメリットもあります。
たとえばIoTによって設備保全や品質管理の効率化、ルーティンワークや定型業務などの自動化をすれば、生産体制の省人化が実現できます。省人化によってさまざまなコストを削減可能です。
また、工場内の機器や装置などの稼働状況をデジタル上で一元管理可能となるため、設備管理の省人化も実現できます。設備管理のデジタル化が進めば、設備管理にかかる業務の削減などによるコストダウンも期待できるでしょう。
人手不足の解消・技術の継承
特に製造業では生産年齢人口の減少や高齢化率の上昇による労働力不足が深刻化しています。工場のIoT化は特定の業務領域の省人化・自動化につながり、人材不足の解消にもつなげられるというメリットがあります。
またIoTを活用すればベテランの作業員の技術や知識などを可視化し、データとして保管し、データベースにナレッジとして蓄積できます。ノウハウをデータベース化することで将来の人材育成や、技術継承の効率化が期待できるでしょう。さらに、現場でのノウハウ共有により、属人化の解消にもつながるなど多くのメリットがあります。
異常や故障の予防保全
IoTによって産業機械や設備機器がリアルタイムで監視されることで、異常や不具合が発生する前にトラブルを検知でき、予防保全の効率化につなげられるメリットがあります。
一般的に予防保全では定期点検のために人的ソースを投じることになりますが、IoT化することでトラブルの兆候を察知した際に対応すればよく、必要以上の点検や部品交換による人的資源の浪費を防げます。適切なタイミングでの部品交換や駆けつけ対応回数の削減ができ、その分アフターサービスにおける製品の価値向上・競争力強化に注力することも可能です。
また、IoTによって収集・蓄積したデータを分析すれば、異常・故障の兆候を察知する予知保全も可能です。
新製品やサービスの価値創出
IoTによって収集したデータを活用して製造現場の最適化ができるだけでなく、収集したデータをもとに新たな価値創造につなげられるというメリットもあります。
製造現場の状態をデータによって可視化することで、工場が持っている強みを新しい視点から見直すことができるでしょう。これまでにはない発想で新しい製品やサービスを生み出すことも期待できます。
製造業におけるIoT化の課題や注意点
製造現場のIoT化が進むことで課題解決やメリットが得られる一方、導入時には多くの課題も発生します。
覚えておくべき製造業におけるIoT化の課題や注意点を解説します。
初期費用が発生する
製造現場や工場でのIoT化の効果やメリットを得るためには、大掛かりな設備投資が必要です。たとえばIoTセンサーやデバイスの導入費用はもちろん、以下のような工場全域の稼働状況をデータ化して収集・蓄積するプラットフォームやITインフラの構築も求められます。
| ・ネットワークの設計 ・データ分析基盤 ・生産管理システム ・サプライチェーン管理の仕組み化など |
特に組織規模の大きな企業ほど初期費用は莫大になることが多いです。費用対効果や現在の財務状況を踏まえて、中長期的な視点からのIoT推進計画の策定が必要です。
セキュリティ対策が必要
IoTの導入後は、機器や生産ライン等の稼働状況を監視し、すべてのデータをひとつのプラットフォームで統合して管理します。IoTは基本的に常にインターネットに接続されているため、悪意を持った攻撃者がデバイスの脆弱性を突いて不正にアクセスし、プラットフォームに侵入してくるリスクに注意が必要です。
デジタル技術の進歩や発展とともに、不正アクセスの手口も巧妙化しています。サプライチェーンの脆弱性を狙った攻撃や標的型攻撃による機密情報の窃盗といった被害が増加しているため、IoT化を推進する場合は厳格なセキュリティ体制の整備が必要です。
専門知識やスキルが必要
IoT化のためのプロセスには、専門的な知識やスキルが必要です。自社リソースのみで実行するのは難しい場合がほとんどです。
外部のITソリューション企業などに依頼することで、スムーズで個々のケースに合ったIoTの導入が期待できるでしょう。
まとめ
製造業におけるIoTの重要性や導入方法、メリット・注意点等について解説しました。
製造業にとってIoTは、人手不足やコストなどの課題解決、生産性の向上といったさまざまなメリットをもたらす技術です。信頼できるベンダーやITソリューション企業と共に、ぜひIoTの導入を検討してみましょう。
製造業のIoT導入をご検討の際は、テクノプロ・デザイン社へご相談ください。
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