製造業は、IoT（Internet of Things）という技術の導入によって、大きな変革を迎えています。
IoTとは、モノがインターネットにつながることで、データの収集や分析、制御などが可能になる仕組みです。
製造業では、IoTの導入によって生産効率や品質、安全性、環境負荷などの改善が期待されています。
しかし、IoTを導入するには、多くの課題があります。
例えば、機器やソフトウェアの購入や設置、データの管理や分析、現場と作業者の意識改革などです。
これらの課題にどのように対処するかが、IoT導入の成功のカギとなります。
そこで、本記事では、製造業におけるIoT導入のメリットや課題、そして実際にIoTを活用して成果を上げている事例を紹介します。
これらの事例から、IoTの導入による製造業の未来像や可能性を見ていきましょう。
IoT導入の計画や実行に役立つヒントが得られます。
ぜひ、最後まで読んで自社の業務改善に役立ててください。
IoTと製造業の関係
「IoT（Internet of Things）」は、モノのインターネット化を指し、様々なデバイスがインターネットに接続して自律的に通信・制御できるようになった革新的な技術です。
スマホやパソコンだけでなく、テレビや冷蔵庫、エアコンなど身の回りの多くの家電製品にもIoT技術が導入されています。
これまでの製品は市場のニーズに基づいた機能を決定してから製造され、ユーザの手に渡る前に機能が確定していました。
しかし、IoT化された製品はユーザの手に届いた後も様々な情報を収集し、ユーザの使用環境に合わせて進化できます。
様々なモノが動く製造業では、IoT技術が特に注目を集めています。
工場内の機器にIoT技術を組み込むことで、これまで人の手で行っていたデータ収集を高精度かつ自動的に行えるようになります。
得られたデータを分析することで、生産性や品質を向上させる最適なプランを導き出せるようになるのです。
世界各国では、工場内の機器をインターネットに接続し、膨大なデータを収集・分析して活用する「スマートファクトリー」を国家プロジェクトとして進めています。
IoTとは何か？
IoT技術は今製造業で注目を集めています。
しかし、IoTの技術が製造業での業務にどう繋がるのか、イメージできない方も多いのではないでしょうか。
IoTの役割と導入の流れを解説します。
製造業におけるIoTの役割
製造業において、IoTは生産プロセスをリアルタイムで監視し、データを収集・分析できます。
この中で最も重要なメリットは、製造ライン全体の状態を把握できることです。
稼働状況や故障情報が把握できれば、適切なタイミングでメンテナンスができ、これが生産性や品質の向上につながります。
生産プロセスや物流情報が可視化されれば、最適な生産計画や在庫管理を行うことができ、コスト削減や納期改善を実現します。
それだけでなく、収集したデータを分析することで、顧客ニーズに合わせた製品開発も可能となるでしょう。
製造業におけるIoTの役割は、ただデータを取得するだけでなく、そのデータを活用して生産プロセスを最適化し、製品開発を効果的に進めることにあります。
これによって、企業は迅速で効率的な意思決定が可能となり、市場競争において優位性を築くことができます。
IoT導入の流れ
製造業がIoTを導入する際には、以下の3つの手順が必要です。
- 自社の課題の洗い出し
- 導入の目的の明確化
- 導入・運用
まず、自社が抱える課題を洗い出しましょう。
製造現場だけでなく、全社的な課題も含めて様々な角度から問題点を模索します。
現場の従業員など、様々な立場の人から意見を募るのがおすすめです。
次に、IoTを導入する目的を明確化します。
IoTを導入することそのものが目的にならないように注意しましょう。
「IoTの導入で自社の課題は解決するのか？」「どのようにIoTを活用していくのか？」などを検討します。
また、IoTだけでなく、他のデジタル技術の活用も視野に入れるとよいでしょう。
最後に、自社の課題を解決できそうなIoTを導入し、運用していきます。
ただし、導入して終わりではなく、課題解決に向けて継続的な改善が必要です。
新しいシステムの導入に伴い、業務フローが変わることも考慮し、新たな業務プロセスやルールを定めます。
従業員一人一人の協力が必要なため、事前に目的やメリットなどを全従業員に伝え、体制を整えておくことも大切です。
製造業におけるIoT導入のメリット
「IoTを導入しなくても、今の業務を維持すればいい」と思っていませんか？
IoTの導入は製造業にとって大きなメリットがあります。
どんな効果が得られるのか、メリットを4つ紹介します。
生産管理の自動化
製造業では、生産管理が難しく、生産計画を立てるには過去の生産量やラインのデータ分析が必要です。
これまではデータの入力や分析が手作業で行われており、多くの時間がかかっていました。
しかし、IoTを導入することで、現場のデータ収集や分析が自動で行えるようになります。
生産ラインから得られる情報をリアルタイムで即座に取得し、生産管理を自動化できるのです。
手作業で行われていたデータ入力や分析の手間が軽減され、より迅速で正確な生産計画が立てられるようになるでしょう。
機械設備のメンテナンスの容易さ
現場の設備をIoT化すると、温度や動作速度、負荷、エラーなどの情報を自動で取得できます。
これにより、設備の異常をいち早く検知でき、故障を未然に予測することが可能です。
設備が故障すると、不良品の発生や作業員の事故につながる可能性があります。
場合によっては生産活動が停止してしまい、大きな損失を引き起こすでしょう。
しかし、IoTを導入すれば、設備の状態を常時モニタリングでき、故障する前にメンテナンスを行うことができます。
従来よりも設備のメンテナンスが容易になり、生産ラインの持続的な安定稼働が確保できるのです。
作業や動線の最適化
作業員にウェアラブルデバイスを着用させることで、正確な位置情報を取得できます。
作業員の歩数や作業導線などが可視化され、取得したデータを基に作業や導線の最適化が可能です。
ウェアラブルデバイスによって得られる膨大なデータは効率的に取得できるため、短期間で改善行動を繰り返すこともできます。
データの見える化
IoT化の大きなメリットは、データの見える化です。
製品の状態やラインの稼働状況など、目に見えない情報も収集され、活用しやすい形にまとめられます。
これにより、リアルタイムで状況を把握でき、業務の分析も容易に行えます。
見える化によって、勘や過去の経験に頼るのではなく、客観的なデータに基づいて意思決定が可能になりました。
業務の透明性が向上し、生産プロセスの最適化が実現されます。
製造業におけるIot導入手順やメリットについては、以下の記事でも詳しく解説しています。
製造業におけるIoT導入の事例
IoT導入がなぜ必要なのか、どんなメリットがあるかについてお伝えしてきました。
では、実際にIoTを導入している企業の事例を見てみましょう。
自動車部品製造業（神奈川県）
神奈川県に本社を置く自動車部品の製造業の事例です。
中小企業の中ではIoTの導入事例が少なかったものの、業務を改善し生き残っていくためにIoTの導入を検討しました。
製造工程にIoTを導入することで、様々なデータの見える化を実現。
これにより、従来は隠れていた問題が可視化され、改善活動の計画と実施、効果検証ができるようになりました。
この企業ではIoTの導入によって以下の効果を得られています。
- 短期間で生産実績を把握する
- 生産性損失の原因を特定する
- 生産性のボトルネックとなるムリ・ムダ・ムラを発見する
IoTデバイスの導入後は、まず自分たちで活用方法を身につけ、専門性の高い分野についてはシステムを導入する、というやり方で進めていったそうです。
その結果、生産性の向上、コスト削減、製造設備の故障予知を実現しました。
中小企業ながらIoTの導入により業務プロセスが効率化され、製造業の競争力向上に成功した例です。
精密金属加工（大阪府）
大阪に拠点を置く企業は、様々な試作部品の制作を手がけています。
主に金属加工を行っている中で、自社で使用していた計測機器では正確に計測できないという欠点がありました。
特に切削加工をする際の工具や切削対象物の温度は重要です。
温度の影響で工具破損が発生する可能性が高かったため、正確なデータ取得が急務でした。
この課題に対処するため、工具にセンサーを取り付け、温度や振動を正確に測定できるようにしました。
これにより、加工中の状況をリアルタイムでモニタリングし、収集したデータを基に最適な加工条件を導き出すことに成功したのです。
現在では、自社で独自に開発したセンサーや計測システムを生産ラインに実装しており、同業他社に対してもIoT技術のノウハウを提供しています。
自動車部品製造業（愛知県）
自動車部品や金属製品を製造・加工するこの企業は、これまで稼働率などのデータが各設備で分散して蓄積されていました。
このシステムでは作業員の負荷が増えてしまうため、よりスマートなシステムが求められていました。
その課題に対応すべく、企業は世界各国の工場をIoT技術でつなぐプラットフォームを開発したのです。
これにより、データの活用範囲が広がり、稼働率や製造プロセスに関する情報が統合され、より効率的かつ効果的な運用が可能になりました。
IoTの導入によって、企業は生産プロセスの最適化と情報の一元化を実現し、競争力の向上に寄与しています。
電子部品製造業（宮城県）
電子部品などの設計・製造・性能評価を手がける企業は、太陽光発電監視装置やカスタムユニット基盤などの製品を開発しています。
しかし、安価な海外製品との競争で利幅が減少しており、これを解決するためにはムリ・ムダ・ムラをなくす必要があると考えました。
そこで、IoTの導入に踏み切ることに決めたのです。
具体的な取り組みとして、短時間で頻繁に停止する機械にIoTデバイスを設置し、停止の頻度や時間を数値化しました。
これにより、コストは従来の1/3にまで減少し、開発期間も従来の1/4にまで短縮されました。
これまでの業務を変えずに古い機器をそのまま活用しながらIoTを導入したため、大幅な削減につながったのです。
IoTの導入によって、企業は競争力の向上とコストの削減を同時に達成し、業績向上に成功しました。
工作機械メーカー（滋賀県）
滋賀県に本社を置く工作機械メーカーで、切削工具やエンジンバルブなどの製造と販売を行っています。
この企業は、人材不足や顧客ニーズの多様化に対応するため、IoT技術の導入を決断しました。
工場内に高速で大容量の無線通信環境を構築し、製造ラインのデータを取得しました。
これにより、稼働状況をリモートで監視し、離れた場所からでも故障予防診断が可能になります。
この取り組みによって、設備の稼働停止時間が削減され、生産性が大幅に向上しました。
IoT技術の導入により、工作機械メーカーは効果的な生産管理を実現し、競争力を強化しました。
製造業におけるIoT導入の課題と解決策
メリットの大きいIoT技術ではありますが、導入には課題もあります。
IoT導入の課題とその解決策を見ていきましょう。
初期投資と維持管理のコスト
IoTの導入にはコストがかかります。
初期費用だけでなく、メンテナンスや維持管理にも投資が必要です。
導入したシステムが実際の業務に適しているかどうかを確認せずに、無駄なコストをかけてしまうこともあります。
従って、IoTの導入を検討する際には、得られる成果や費用対効果を十分に検討することが重要です。
自社の業務に本当に適しているかどうかを確認し、投資した費用が効果的に活かされるかどうかを見極めましょう。
また、一度に全てを導入するのではなく、段階的に導入することでコストをコントロールし、効果的な活用が可能です。
設備投資やIT導入時には、補助金や助成金の制度を利用できることがあります。
補助金・助成金については以下の記事で詳しく解説していますので、ぜひ参考にしてください。
現場と作業者の意識改革
最新のデジタル技術に対する苦手意識を抱く方も多く、IoTの導入が精神的な負担になる可能性もあります。
このような状況においては、まずIoT技術がどのような問題解決につながるのかを徹底的に伝え、作業者たちが導入に納得することが重要です。
苦手意識を持つ方に対しては、不安や疑念に真摯に向き合い、解消する努力が必要です。
具体的な取り組みとしては、導入前に十分な教育期間を設け、作業者たちがIoT技術の理解を深められるようサポートします。
そして、導入後も作業者の意見やフィードバックを積極的に収集し、問題が生じれば共に解決していく姿勢が重要です。
これによって、協力意識が高まり、現場全体でのスムーズな導入が期待できます。
データ活用の問題
IoTによってより簡単にデータ収集ができるようになります。
しかし、収集されたデータを正しく解析し、効果的な活用に繋げなければ意味がありません。
データ活用においては以下のポイントに留意する必要があります。
まず、収集されたデータは標準化し、扱いやすく整備することが重要です。
これによってデータの品質が向上し、正確な分析が可能となります。
また、人工知能や機械学習を導入することでデータの傾向を自動的に分析し、迅速な意思決定が可能となります。
導入したテクノロジーに見合った成果が得られているかどうかにも注意が必要です。
コストに見合う価値が生まれているかを常に確認し、IoTを導入することそのものが目的にならないように心がけましょう。
データ分析の専門家やコンサルタントなど外部の支援を受けることも、データ活用の問題解決において有益です。
製造業はIoTによって進歩する
製造業においてIoT（Internet of Things）の導入は、大きなメリットがあります。
生産プロセスのリアルタイムな監視、データ収集・分析、機器の自動制御など、活用の幅も広いです。
スマートファクトリー構想も国家プロジェクトとして進行しており、IoT技術は製造業において注目を浴びています。
製造業におけるIoTの進化は、業務の合理化や効率の向上だけでなく、競争力の強化や新たなビジネスモデルの構築にもつながっています。
未来の製造業は、IoT技術を柔軟かつ戦略的に活用することで、ますます進化し、持続可能な成長を遂げるでしょう。
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