現在は製造業をはじめ、さまざまな業種がスマートファクトリーを導入して生産性向上などの成果を上げているのが現状です。その有効性の高さから、国営機関である経済産業省からも注目されています。
本記事ではスマートファクトリーの成功事例を紹介し、経済産業省の推進ガイドラインや導入のメリット、プロセスまで解説します。
スマートファクトリーとは？
AIやIoT、ビッグデータやロボットなどの技術を活用し、生産現場の工程の自動化・最適化を実現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は、2011年にドイツが発表した「インダストリー4.0」という概念が基本となって構築されている生産構造に関する理念です。
インダストリー4.0は多様な情報を共有しながら、バリューチェーンの最適化や効率的な働き方を促進するスマートファクトリーの構築を目的としています。
スマートファクトリーの成功事例を紹介
生産工程にスマートファクトリーを導入し、作業効率を向上させた企業も多く見受けられますが、具体的にどのように導入されているのでしょうか。ここからはスマートファクトリーの成功事例を下記に表記し、個別で詳しく解説します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 | |
| 日産自動車株式会社 | 自社ノウハウとAIやIoTを融合 | 製造工程や設備管理を効率化 |
| マルハニチロ株式会社 | 生産ラインのスマートファクトリー化 | 各工場の「見える化」が実現 |
| 三菱電機株式会社 | FA機器の積極導入 | 情報処理効率の向上とデータの最適化を実現 |
| ヤマハ発動機株式会社 | 生産工程にセンサーを設置 | 製品開発品質の向上 |
| トヨタ自動車株式会社 | 各工場を横断可能な共有プラットフォームを構築 | 製品品質向上と付加価値の創出 |
| オムロン株式会社 | 品質管理を目的とした独自のサービスを提供 | デジタル化による既存データの効率的な運用が可能 |
日産自動車株式会社の事例
日産自動車は独自のコンセプトである「ニッサン インテリジェント ファクトリ―」を掲げ、自社生産ラインのスマートファクトリー化に成功した事例です。自社ノウハウとAIやIoTなどの先進技術を組み合わせ、製造工程と設備保守・管理の効率化を実現しました。
さらにスマートファクトリーを活用して熟練者の技術を具現化し、効率的な技能継承も可能にした事例です。
マルハニチロ株式会社の事例
2013年より生産ラインのスマートファクトリー化を進め、効率的な生産管理を実現した成功事例がマルハニチロ株式会社です。同社は全国各地の生産工場に対してのヒヤリングを行ったうえで、その意見をもとにデジタル技術を導入しました。
その結果として各工場の生産ラインの「見える化」が実現され、効率的なデータ検出と分析が可能になりました。
三菱電機株式会社の事例
三菱電機株式会社は自社主力工場である名古屋工場にFA機器を導入し、スマートファクトリー化に成功した事例です。FA機器の導入により、各工程の生産データとITシステムを連携させた効率的な情報処理や各機器の統制・管理、集積した大量データの最適化に成功しました。
そしてスマートファクトリーで検出したデータを有効なソリューションとしての社外提供や、ノウハウを構築して外部との情報共有に努めています。
ヤマハ発動機株式会社の事例
生産工程にセンサーを設置し、効率的なデータ収集や分析データのデジタル化に成功したのが、ヤマハ発動機株式会社の導入事例です。生産工程の進捗状況や設備稼働状況をデジタル化することで、製品開発における品質が向上して不良品発生率の低減化に成功しました。
さらにスマートファクトリーによるデジタルツールの導入により、各工程の無人化・省人化にも成功した成功事例です。
トヨタ自動車株式会社の事例
トヨタ自動車株式会社は、スマートファクトリーの導入によって各部署間の情報共有効率を高めた成功事例です。「工場IoT」と呼ばれる各工場を横断する共有のプラットフォームを構築し、デジタル化されたデータの一元管理やリアルタイムでの情報共有を実現しました。
この成果で得た実績をもとに、今後はさらなるデジタル化による製品品質向上や、付加価値の創出に繋げる方針を打ち出しています。
オムロン株式会社の事例
工場自動化を進めるためにFA機器を導入し、スマートファクトリー化を進めたのがオムロン株式会社の成功事例です。同社は顧客の既存データや設備に関するデータを参考に、生産・品質管理、エネルギーや設備効率などの向上を目的としたサービスである「i-BELT」を提供しました。
この導入は顧客の既存データの効率的な運用が促進され、デジタル化により顧客に提供する付加価値の最大化に成功した事例です。
経済産業省による製造業DXガイドラインとは？
スマートファクトリーは生産性向上のための有効なソリューションとして、さまざまな分野で注目されているのが現状です。さらに国営機関である経済産業省もその有効性に注目し、スマートファクトリーによるDX化に関するガイドラインを設定しています。
ここからはスマートファクトリーによる、製造業DXガイドラインを深掘りします。また下記に製造業DXを詳しく解説した記事を記載しますので参考にして下さい。
製造業DXの対象として有効なデジタル領域
スマートファクトリーによる製造業DXの対象となるデジタル領域には、OT（Operation Technology：運用技術）とそれ以外のITの領域が含まれます。下記にそれらの分類を表記しますので参考にして下さい。
OT分野
- 製造オペレーション管理（MOM）
- 製造実行システム（MES）
- プログラマブルロジックコントローラ（PLC）
- 産業監視制御システム（SCADA）
OT分野以外のIT
- エンタープライズリソースプランニング（ERP）
- サプライチェーン管理（SCM）
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して各種データのデジタル化に成功すれば、生産に関するさまざまなメリットを得ることも可能です。ここからはスマートファクトリーの導入により得られる、具体的なメリットを紹介します。
労働力を確保できる
労働力を確保できるのも、スマートファクトリーの導入によるメリットの1つです。スマートファクトリーでは生産ラインで検出したデータの分析、フィードバックを繰り返してさらなる効率化を図ります。
そのようなPDCAサイクルを繰り返すことで生産性が向上し、生産ラインの省人化や無人化も促進されます。その結果として最少人数での生産が可能になり、十分な労働力の確保に繋がるのもメリットです。
技能継承の効率化を実現
デジタルツインを導入すれば、技能継承の効率化を実現できるのもメリットの1つです。技能継承は熟練者の深い技術を習得しなければいけないので、若年層などの未習熟者は常に熟練者のそばで学習しなければいけません。
そのような継承を行えば熟練者は指導の手間がかかり、未習熟者も常に熟練者の傍にいなければいけないので生産性が向上しません。そこでスマートファクトリーを導入し、熟練者の技能をデジタル化すれば効率的な技能継承が実現されて人材育成効率も向上します。
製造工程の可視化が可能
製造工程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各工程にセンサーなどを設置し、生産・設備状況などを管理するケースも多く見受けられます。
そして生産・設備状況を管理すると同時に、各工程から得たデータをもとに製造工程をデジタル化して可視化することも可能です。製造工程の可視化が可能になれば、そのデータをもとにさらなる改善を繰り返し生産性向上を継続化できます。
コスト削減に繋がる
不要なコストを削減できるのも、スマートファクトリーを導入するメリットです。スマートファクトリーではAIやIoTを活用し、現状で不要な工程や業務を検出することができます。
さらに生産に必要な原材料や人員などの最適化も可能になるので、無駄なコストを削減することも可能です。不要なコストを削減することにより、高品質な製品を短期間で生産可能な工程構築へと繋がります。
迅速なトラブル対応を実現
スマートファクトリーを導入すれば、迅速なトラブル対応が実現されるのもメリットです。スマートファクトリーではAIやIoTにより、設備の稼働状況をリアルタイムで把握することができます。
また過去に発生したトラブルなどのデータも検出・分析されているので、そのデータを活かして現状での迅速なトラブル対応も可能です。このようなサイクルを繰り返すことで、製造ラインの休止など致命的なトラブルの予防にも繋がります。
下記にAIやIoT同様にスマートファクトリーとの効率的な連携が可能な、Open AIを解説した記事を掲載しますので参考にして下さい。
各部署間の連携強化に繋がる
生産に関わる各部署間の連携強化を図れる点も、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各部署の生産状況が可視化されるので、そのデータを共有すれば効率的に他部署の状況を把握することができます。
各部署間の効率的な情報共有が実現されれば連携強化に繋がり、多額の設備投資などをしなくても柔軟な新商品開発を手掛けることも可能です
スマートファクトリー化のプロセスを解説
スマートファクトリーをどのような手順で進めれば、その効果を最大化させることができるのでしょうか。ではスマートファクトリー化のプロセスを解説します。
スマートファクトリーの目的を設定する
スマートファクトリーの導入では、最初にスマートファクトリーの目的を設定します。導入する目的設定するのと同時に、目的達成のために取り組む具体的な内容や到達点などを設定するのも重要なポイントです。
またこの段階で目的達成のための各部署の役割設定や、取り組み範囲なども取り決めておきましょう。明確な目的を設定せず、闇雲にスマートファクトリーを進めても成果を得ることはできないので、事前に明確な目的を選定して導入を進めるのが重要です。
実験・検証を繰り返して最適化に繋げる
スマートファクトリーの目的設定が完了したら、次に実験・検証を繰り返して最適化に繋げましょう。導入開始から効果を最大化させるのは困難で、開始した当初は期待通りの成果を得られないケースがほとんどです。
したがって運用を進めると同時に問題点や課題も抽出し、改善に必要な機能を実装するなど実験・検証を繰り返して最適化に繋げましょう。
導入による効率的な運用を立案する
実験や実証を繰り返して運用効率が向上した時点で、さらに効率的な運用を立案します。スマートファクトリーで得た成果を従業員と共有すれば、さらなる効率的な運用に向かうためのモチベーションを高めることも可能です。
またスマートファクトリーの運用効率をさらに高めるためにも、IoTや生産に関する人材育成も欠かせません。したがってIoTや生産に精通した人材育成も、効率的な運用立案のための重要な要素です。
スマートファクトリーを有効活用して成果を高めよう
今回はスマートファクトリーの成功事例を紹介し、経済産業省の推進ガイドラインや導入のメリット、プロセスまで解説しました。スマートファクトリーは製造業などの産業の他に、経済産業省などの国家機関からも注目されている画期的なデジタルソリューションです。
効率的に導入すれば十分な成果を得ることができるので、その際には本記事を参考にスマートファクトリーを有効活用して成果を高めて下さい。
