AIやIoTなどの先進技術が開発され続けている現在は、多くの企業がそれらの技術を導入してスマートファクトリー化を進めているのが現状です。そこで本記事ではスマートファクトリーを詳しく解説し、最新トレンドや導入のメリット、成功事例や注意点も紹介します。
スマートファクトリーとは？
AIやIoTなどの最新のデジタル技術を活用し、生産工程の無人化など生産性向上やコスト削減を可能にした工場をスマートファクトリーといいます。スマートファクトリーでは、生産工程をデジタル化して生産を機械化することで、最小限の人員で高品質な製品生産が可能です。
スマートファクトリーはロボットによる生産工程の完全自動化と混同されやすいですが、両者には大きな相違点があります。その相違点とはロボットの自動化は人が行う作業をロボットが行うだけですが、スマートファクトリーはIoTによるデータ収集と、そのデータをもとにさらなる効率化を図る点が相違点です。
スマートファクトリーが必要な背景とは？
世界的なAIやIoTの進化に伴い、製造業をはじめとしたさまざまな産業で生産ラインのデジタル化による効率化が求められるようになりました。その動向に伴って各企業ともに最新のデジタル技術により、生産性を高めることができるスマートファクトリーの導入を進めているのが現状です。
また少子高齢化による労働力不足を解消して生産効率を高めるため、スマートファクトリーを導入する企業も多く見受けられます。
スマートファクトリーの最新トレンドを紹介
近年は労働力不足や生産性向上のためにスマートファクトリーを導入する企業が多いですが、そのトレンドはどのように推移しているのでしょうか。ではスマートファクトリーの最新トレンドを紹介します。
高精度なデータ活用による自動化・将来予測の促進
高精度なデータ活用による自動化・将来予測が促進できるのも、スマートファクトリーの最新トレンドの1つです。従来から多様な生産現場において、データ活用の需要性が示唆され続けていましたが、効率的なデータ活用ができるツールがありませんでした。
そこでスマートファクトリーを導入することで、AIやIoTからのデータ取得が容易になり、取得したデータをもとに自動化のさらなる効率化や将来予測が促進されました。その結果として生産性向上や設備や生産におけるトラブルなどの予測も可能になるなど、さまざまなメリットを得ることも可能です。
下記にAIやIoT同様、スマートファクトリーとの効率的な連携が可能なOpen AIに関する記事を掲載するので参考にして下さい。
GX（グリーン・トランスフォーメーション）の実現
近年のスマートファクトリーのトレンドの1つとして挙げられるのが、GX（グリーン・トランスフォーメーション）を実現できる点です。GX（グリーン・トランスフォーメーション）とは、地球温暖化の原因である音質効果ガスの発生を抑えながら産業の発展を促進する概念を指します。
この概念は経済産業省が中心になって活動を展開するなど、国家レベルでの対策が進められているのが現状です。このような観点からも、デジタル技術の導入による生産性向上が可能なスマートファクトリーは、GX実現のための有効な施策として注目されています。
現場の省人化や無人化が可能
現場の省人化や無人化が可能になる点も、スマートファクトリーのトレンドとして挙げられます。スマートファクトリーではAIやIoTで取得したデータを、各工程の効率化のためにフィードバックすることが可能です。
生産とフィードバックを繰り返すことで、最少人員で高い生産性を生むための施策が立案され、品質を下げることなく現場の省人化や無人化に近づきます。またAIやIoTで検出したデータをもとに生産や設備などの今後の状況も予測が可能になり、生産・保全計画を効率化できるので最低人員での効率的な人員配置も可能です。
下記にスマートファクトリー同様、製造業の省人化や無人化に有効な製造業DXに関する記事を掲載するので参考にして下さい。
スマートファクトリー導入のメリット
生産工程にスマートファクトリーを導入すればさまざまなメリットを得られますが、主なメリットとして
- 人材不足解消と効率的な事業承継の実現
- 生産状況の可視化が可能
- 作業効率向上や設備・材料の最適化を実現
- 企業価値を高めることができる
- 省エネ効果の向上
などが挙げられます。ではそれぞれのメリットを詳しく解説します。また下記にスマートファクトリーのメリットを詳しく解説した記事を掲載しますので参考にして下さい。
人材不足解消と効率的な技能継承を実現できる
スマートファクトリーを導入すれば、人材不足を解消して効率的な事業承継を実現できます。少子高齢化の影響による労働人口の低下に伴い、各企業とも後継者が不足して技能承継も困難になっているのが現状です。
そこでスマートファクトリーを導入すれば、AIが熟練者の技能をデータとして取得・分析を行い、熟練者の技能を具現化できます。その具現化されたデータを有効活用すれば、未習熟者や若年層に対しても効率的な技能承継が可能です。
生産状況の可視化が可能
生産状況の可視化が可能になる点も、スマートファクトリーを導入するメリットの1つです。スマートファクトリーではAIを組み込んだ各種センサーや、ネットワークカメラなどを活用してあらゆる生産工程をデジタル化します。
そのデジタル化されたデータを参考にすれば、各工程の生産状況や設備の稼働状況などの可視化が可能です。そして各工程の生産状況が可視化されれば、現状で最適な生産・保全方法なども立案されて高品質な製品開発が期待できます。
作業効率向上や設備・材料の最適化を実現
スマートファクトリーを導入すれば、生産における作業効率向上や材料の最適化も実現できます。生産に必要な原材料の量をAIやIoTなどのシステムを活用すれば、人間では不可能な細かな分析も可能になり、生産に最低限必要な材料の量を継続可能です。
さらにAIやIoTなどの各工程の生産データを分析・検証することで、生産作業効率の向上にも繋がります。
企業価値を高めることができる
企業価値を高めることができる点も、スマートファクトリーを導入するメリットです。従来の工場は、ひたすら商品を製造するだけの存在にすぎませんでした。一方現在ではスマートファクトリーの導入により、生産におけるあらゆるデータがデジタル化され、顧客に生産状況を「見せる」ことも可能です。
このようにあらゆるデータが可視化された工場は、生産性が向上するとともに顧客からの信頼も高まって企業価値も向上します。
省エネ効果の向上
スマートファクトリーを導入すれば、省エネ効果を向上させることができるのもメリットの1つです。スマートファクトリーにはAIによる工場エネルギー管理システムも導入されており、このシステムを活用すれば生産や稼働に必要なエネルギーの効率的な調整が実現されます。
その効率的なエネルギー調整により生産全体の省エネ化効果が向上され、無駄なエネルギー消費の削減も可能です。
スマートファクトリー成功事例5選
近年は業務効率化や生産性を高めるため、多くの企業が積極的にスマートファクトリーを導入しています。では下記にスマートファクトリーの成功事例を表記し、それぞれの事例を細かく解説するので自社導入時の参考にして下さい。
| 導入方法 | 導入による効果 | |
| パナソニック株式会社 | BIツールによる工程管理 | 製品の品質向上 |
| ヤマザキマザック | 材料の物流管理にBIツールを活用 | 生産に必要な材料の最適化と生産性向上 |
| ダイキン工業株式会社 | IDカード設置による生産管理 | 多様な商品の生産を実現 |
| 旭鉄工株式会社 | センサーのパルス信号によるデータ検出 | 生産のムラやバラツキの検出を実現 |
| 株式会社ダイセル | 3次元形状のデータ検出が可能なカメラによる的確なデータ検出 | 生産性・品質の向上 |
パナソニック株式会社の事例
引用：パナソニック株式会社
パナソニック株式会社は、家庭用燃料電池「エネファーム」の製造にスマートファクトリーを導入した成功事例の1つです。生産工程に生産状況や品質、設備状況など25以上の項目をBIツールにて一元管理し、リアルタイムでの可視化に成功しました。
この事例は収集した無数のデータを現場の人材が有効活用し、製品品質を向上させた成功事例です。
ヤマザキマザックの事例
効率的な物流管理を行うためにスマートファクトリーを導入し、多品種少量生産を実現したのがヤマザキマザックの成功事例です。材料の物流管理にBIツールを活用し、部材が滞留しやすい箇所を明確にするためダッシュボード化を行いました。
その結果としてリアルタイムでの部材管理が実現され、生産に必要な材料の最適化や生産性向上に繋がりました。
ダイキン工業株式会社の事例
引用：ダイキン株式会社
ダイキン工業株式会社は、ビル用マルチエアコンを生産する堺工場にスマートファクトリーを導入し、生産性向上を実現した成功事例の1つです。各生産ラインにIDカードを設置し、その情報をもとに各生産ラインに作業指示を出すことにより多様な商品の生産を実現しました。
さらにIDカード内に集約されたデータを専用のAIを活用して解析を行い、生産・設備トラブルを事前に検知することも可能です。
旭鉄工株式会社の事例
引用：旭鉄工株式会社
生産における現状把握や問題点の抽出のためにスマートファクトリーを導入し、データ集約によるフィードバックを行って生産性を高めたのが旭鉄工株式会社の成功事例です。製品ごとに異なるセンサーを設置し、それぞれが完成するごとに異なるパルス信号を発生させます。
製品が完成するごとにセンサーが作動するので、パルス数で生産個数、パルスの間隔で生産におけるタイムラインを計測可能になりました。このような取り組みにより生産のムラやバラツキを計測可能になったうえに、検出データを担当者のパソコンやスマートフォンに送信して見える化も実現しました。
株式会社ダイセルの事例
引用：株式会社ダイセル
株式会社ダイセルはスマートファクトリーの導入により、設備トラブルなどを事前に予測可能にした成功事例です。同社は3次元形状の取得可能なカメラを導入し、規定の作業・材料データの数値を作業者が超えた場合、ライン管理者に異常通知が送信されるシステムを導入しました。
また生産に不適切な作業が行われた場合、その際に生産された製品を追跡できるシステムも導入して品質向上に努めた事例です。
スマートファクトリーの注意点
生産工程のスマートファクトリー化を成功させ、生産性を高めるためにもいくつかの注意点に留意しなければいけません。ではスマートファクトリーの注意点を解説します。
ノウハウ浸透のための研修やマニュアル作成を徹底する
スマートファクトリーの導入を成功させるためにも、ノウハウ浸透のための研修やマニュアル作成を徹底しましょう。どれだけ素晴らしいシステムを導入しても、現場が効率的に運用できなければ導入の意味がありません。
また利用前に詳しいノウハウや利用方法などを把握しなければ、運用開始時の生産・設備トラブルに繋がります。このような事態を防いで導入後の効率的な運用を促進するためにも、導入前にマニュアルを作成・共有し、事前の研修も徹底しましょう。
スマートファクトリーの目的を明確にする
スマートファクトリーの目的を明確にするのも、スマートファクトリーの導入を成功させるための注意点の1つです。明確な目的を設定しなければ、スマートファクトリー化の手法も選択できません。
目的を明確にするためにも現状の問題点を抽出し、その問題点を解決するための施策を立案しましょう。そしてその立案を実現可能なスマートファクトリーの手法を導入すれば、費用対効果の高いスマートファクトリーが実現されます。
スマートファクトリーで生産性を高めよう
今回はスマートファクトリーを詳しく解説し、最新トレンドや導入のメリット、成功事例や注意点も紹介しました。スマートファクトリーはAIやIoTなどのソリューションとの効率的な連携が可能なツールで、生産現場に導入すれば生産に有効なデータのデジタル化が実現されます。
そのデジタル化された情報を分析・検証を行えば、効率的に生産性を高めることも可能です。今後自社の生産性を高めるためのスマートファクトリー化を検討しているのであれば、本記事の成功事例を参考に効率的な導入を進めて下さい。
