スマートファクトリー化とは?工場にIoTを導入するメリットを解説

 2021.07.27  デジタルトランスフォーメーションチャンネル

工場のスマート化は、製造業が抱えるさまざまな課題解決と効率化に役立ちます。モノや人をインターネットでつないで見える化を行うIoTは、生産体制の効率化を実現する画期的なシステムです。
本記事では、スマートファクトリー化の概要と導入メリットについての解説、セキュリティ性の高いIoTシステムを紹介します。

スマートファクトリー化とは?工場にIoTを導入するメリットを解説

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スマートファクトリーとは

近年では、製造業が抱える課題解決に向けて、スマートファクトリー導入のニーズはますます高まっています。スマートファクトリーとは、IoTやAIなどの新しい技術を用いて生産プロセスの管理や最適化を行うことで、生産性の向上や安定した品質管理を実現する先進的な工場を指します。
工場をネットワーク化して、生産の進捗管理やラインの稼働状況を遠隔から把握できるようになれば、工数削減をはじめとしたリソース管理もスムーズになるはずです。このように先進的な環境が整った工場では、製造データを収集したり、分析したデータに基づいて生産体制を最適化したりすることが可能です。
工場のスマート化が実現すると、IoTを使って熟練作業員の技能情報をビッグデータとして集め、見える化を行うこともできます。そしてそのデータを社員教育に活用すれば、技術継承に関する課題も解消されます。後継者問題を抱える工場にとって、スマート化は製造業の歴史を塗り替える技術革新として、大きな注目を集めているのです。

スマートファクトリー実現に不可欠な工場のAI・IoT導入

工場のスマート化をかなえるためには、AIとIoTの導入が必要不可欠です。スマートファクトリーは、「見える化」「制御」「自動化」の3つのフェーズで構成されていて、それぞれのフェーズでAIによる分析とIoTを用いた相互通信がなくては成り立ちません。
工場では、「機械と機械」もしくは「機械と人」をつなぐ必要があります。それぞれがリアルタイムで連携することにより、遠隔からでも各ラインの稼働状況が把握できるようになり、生産体制の最適化が実現するのです。
製造業は深刻な人材不足に陥っています。さらにこれからは高齢化も進むため、スマートファクトリーの重要性がますます高まってきそうです。日本システムウエア株式会社(以下NSW)では、スマートファクトリー化に必要なIoTプラットフォーム「Toami」と、個々の動きを把握する画像解析サービスの「Toami Vision」で見える化から自動化までをワンストップでサポートし、企業のIoT導入やDX化を実現に導きます。

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スマートファクトリー化のメリット

工場をネットワークでひとつにつなぐと、どのようなメリットが得られるのでしょうか。スマートファクトリー導入のメリットとして挙げられるのは、生産性の向上・コスト削減・設備の最適化をはじめ、人的ミスを防ぐことなどです。
生産設備とAI・IoTを常時ネットワークに接続すると、工場内のあらゆるデータをクラウドに収集し、情報として蓄積できるようになります。蓄積したデータを分析し、その結果を基に設備が最適化されれば、作業効率の向上が見込めるのです。
また、エネルギーの利用状況を見える化してコスト削減につなげたり、作業の自動化によって人的ミスを減らせたりもします。従来の製造業では、生産設備の保全作業や製品の外観検査において、属人的になる傾向がありました。
これは、経験により培われた深い知識と高い技術に頼るしかない部分があったからです。しかし、どれだけ優れた技術者であっても、目視による検品に限界があるのは事実です。外観検査や不良品検知、故障予測や異常検知といった精密性・正確性を問われる業務をAIは得意とします。
AIの活用により、設備保全や外観検査による負担が軽減できれば、利益に直結するコア業務にリソースを集中投入できると同時に、従業員のモチベーションアップにも結びつくはずです。スマートファクトリーは、集めた情報の分析を行い数値やグラフに置き換える「見える化」、可視化されたデータのさらなる分析結果を基に効率よく機械を動かすための「制御」、AIを利用した制御を「自動化」して自律的な効率化を図るといった順で構成されています。

NSWではスマートファクトリー化に不可欠なサービスをワンストップで提供

慢性的な人材不足や就業者の高齢化など、深刻な経営課題を抱えている製造業が飛躍するためには、AIやIoTといったデジタル技術を導入する経営改革が有用です。しかし、生産施設のスマート化を実行するには、さまざまなソリューションやプロセスが必要であり、その内容は決して簡単ではありません。
スマートファクトリーの環境は、基本的に5つの要素によって構成されています。「機械」「ネットワーク環境」「クラウド」「IoTプラットフォーム」「AI」に分かれており、それぞれを得意分野とする会社に別々でサポートを依頼してしまうと、かえってやり取りが大変になってしまうこともあります。また、万が一のトラブルが起こったとき、原因の究明から復旧までに時間がかかってしまうかもしれません。
NSWの導入支援では、スマートファクトリー化に必要不可欠な5つの要素をワンストップで提供し、システムインテグレーターとしてITソリューションの選定から運用まで、幅広い相談に応じています。導入サポートの成功事例としては、顧客企業である食品メーカーの既存システムとNSWのIoTプラットフォーム「Toami」を連携させ、各生産現場のデータ収集を行うことにより、売り上げの向上とコスト削減に成功しました。
スマートファクトリーの目的を明確化し、課題を解決するためのリアルタイムな状況把握や製造ラインの見える化、国内工場展開のネットワーク化などを行えば人手不足の解消にもつながります。

セキュアなスマートファクトリー化を実現する「Toami on Azure Sphere」

近年、IoTの普及によってモノのスマート化が加速しています。
スマートフォンやタブレットなどのモバイルデバイスをはじめ、住空間やオフィスビルなどにあるさまざまなモノや人がいつでも自由にインターネットに接続できる環境になっています。しかし、デジタル技術の発展に比例してサイバー攻撃が増えているのも事実です。
企業に甚大な損害を与えたサイバー攻撃の事例として、セキュリティ対策が施されていないIoTがマルウェアに感染し、サーバーに不正侵入されてしまった結果、プログラムが破壊されたりデータが改ざんされたりするDDoS攻撃の被害にあったという事例も報告されています。
このようなセキュリティインシデントを防ぐためにも、生産施設のスマート化とともに、強固なセキュリティ環境の構築が必要とされます。

NSWの「Toami on Azure Sphere」は、セキュアな環境でのスマートファクトリー化を実現させるシステムです。NSWのIoTプラットフォーム「Toami」とMicrosoftのセキュリティプラットフォーム「Azure Sphere」を組み合わせたIoTソリューションは、システムの構築が簡単に行えるだけでなく、エッジデバイスのセキュリティを低コストかつ高度に保証します。
100社以上にIoTシステムを提供した実績のある「Toami」だからこそ提供できる手厚いサポート体制が整っています。

まとめ

スマートファクトリーを導入すると、これまで解決できなかったさまざまな課題解決の糸口が見つかり、やがて企業の発展や拡大のチャンスもつかめるはずです。
生産施設のスマート化を検討している企業は、工場IoTに必要なサービスをワンストップで提供するNSWに相談・依頼してみてはいかがでしょうか。

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