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2021.11

製造業で広がるスマート工場とは?工場のIoT化のメリット

私たちの生活を支える製造業は、人口問題や自然災害・感染症などの不確実性に直面しています。
予期せぬトラブルによるダメージを最小限に抑え、正常にモノを作り出すためには、AIやIoT技術の利用が欠かせません。

そこで本記事では、デジタル技術を駆使した「スマート工場」について解説します。
IoT技術や工場のスマート化に興味のある方は、ぜひ参考にしてください。

製造業に必須のスマート工場とは

現在の製造業において、スマート工場は重要なテーマとなっています。
ここでは、製造業の現状を把握するとともに、スマート工場の特徴や効果を見ていきましょう。

製造業の現実

少子高齢化が進む日本社会では、人手不足や後継者問題が深刻です。
製造業もその影響を受けており、熟練工の技術継承の危機に瀕しています。

また、日本はITの活用が世界水準に比べ低いと言われています。
グローバル化が進む今日では市場がオープンになっており、価格競争も激しいです。
自然災害が多い日本では、サプライチェーンの停滞や製造ライン停止のリスクが高く、国際社会で生き残るための術が求められます。

スマート工場の特徴・利点

スマート工場とは、AIやIoTなどのデジタル技術を駆使し、設計・製造・物流・管理などの一連の工程においてDX(デジタルトランスフォーメーション)が実現された工場のことです。

スマート工場では、施設や設備・機械にセンサやカメラ・無線機能を搭載することで、製品や製造ラインのデータを収集し、解析結果をもとに運営の自動化・最適化を目指します。

感覚的に行われていた作業をデータで可視化するため、情報をリアルタイムで管理したり、欠点を見つけて改善案を立てたりしやすくなります。
結果的に、人手不足の解消や人材育成、品質の向上や生産効率アップが期待できるでしょう。

IoTでスマート工場化を進めるために

IoT技術でスマート工場化を進めるためには、必要なステップや留意すべき点があります。

流れ

スマート工場とは、AIやIoTなどのデジタル技術を駆使し、設計・製造・物流・管理などの一連の工程においてDX(デジタルトランスフォーメーション)が実現された工場のことです。

スマート工場では、施設や設備・機械にセンサやカメラ・無線機能を搭載することで、製品や製造ラインのデータを収集し、解析結果をもとに運営の自動化・最適化を目指します。

感覚的に行われていた作業をデータで可視化するため、情報をリアルタイムで管理したり、欠点を見つけて改善案を立てたりしやすくなります。
結果的に、人手不足の解消や人材育成、品質の向上や生産効率アップが期待できるでしょう。

スマート工場の特徴・利点

まず、スマート工場化を図るためにはデータの可視化が欠かせません。
現在進行のデータ・情報を取得するため、モニタリング用カメラや動作を認知するセンサを設置します。
また、膨大なデータを分析用デバイスに送信するための、高速かつ低遅延の通信手段も必要です。

次に、集めたデータを解析するためのクラウドサービスやアプリケーションを手配します。
人間よりも正確に効率的に作業できるAI技術を利用しましょう。

スマート工場化の最終ゴールは、現場の自動化・最適化です。
解析結果をもとに、製造ラインに改善モデルを適用したり、本部と連携した生産計画・運営管理をしたりします。

課題点

スマート工場化の導入に際し、課題点も残ります。
まずは、ビッグデータを適切に扱うためのセキュリティや強固なネットワークの確保が必要です。
IoT技術がダメージを受けると、サーバーダウンにより工場がストップするリスクが高いです。

世界で広がるスマート工場化

スマート工場の概念は、ドイツ政府による「Industry 4.0」の構想が起源です。
製造業が盛んなドイツでは、IoT技術やAIを利用した製造業の改革が、国家主導で進められています。
プログラムの方針に従い、自動車メーカーやテクノロジーカンパニーなど多くの企業が、国境を超えてスマート工場を運営し、一定の成果を挙げています。

ドイツの他にも、中国やインドなど製造業大国ではスマート工場化が進み、世界のスマートファクトリー市場は拡大を続けています。

日本では2017年に経済産業省が「スマートファクトリーロードマップ」を発表しました。
依然として各企業による導入のハードルは高いものの、今後ますますの普及が予想されます。

IoTを活用したスマート工場化に今後も注目

今回はIoTを活用したスマート工場について解説しました。
競争が激しいグローバル社会では、工場のスマート化は死活問題です。
IoT技術の導入やスマート化を検討している方は、ぜひサイバネットシステムまでご相談ください。

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