AIやビッグデータと並び、製造業で注目されているIoT。
「モノのインターネット」とも呼ばれるIoTは、どのように活用すれば良いのでしょうか。
本記事では、製造業のIoT活用事例と導入するメリット・手順を紹介します。
IoTの導入やDX推進を検討中の方は、ぜひ最後までご覧ください。
【基礎知識】製造業のIoTとは？
製造業で注目されているIoTとは、Internet of Thingsの略で「モノのインターネット」とも呼ばれます。
従来は、スマホやパソコンなどのデバイスを介してインターネットへ接続し、多くの情報をやりとりしていました。
しかし、IoTではスマホやパソコンのみならず、あらゆるモノを媒体にインターネット接続が可能。
身近なものを見ても、テレビや冷蔵庫、エアコンなどが挙げられます。
今や多くの家電にIoT技術が導入されており、離れた場所からの遠隔操作やユーザーの好みへを考慮した動作などが可能です。
これらを可能にするのが、家電に搭載した通信機能と、情報を収集するセンサー機能。
IoTデバイスのセンサーが使用環境から多くの情報を収集し、インターネットを介してコンピュータにデータを送信します。
コンピュータは取得したデータを分析し、最適なアクションをインターネット経由でデバイスに送信するといった仕組みです。
IoTの技術は、多くのモノ・ヒトが動き続ける製造業の現場で注目されています。
たとえば、生産機器にIoT技術を導入すれば、稼働情報や製品の品質データなど、生産に関するあらゆるデータを取得可能。
取得したデータを分析することで、生産性や品質を向上させるための最適なアクションを導き出せるのです。
製造業でIoTを導入する4つのメリット
製造業がIoTを導入することで、多くのメリットが期待できます。
IoT導入の代表的なメリットは、以下4つ。
- 製造業務の自動化により生産性が向上
- 製造設備の異常や故障を予知・検知
- 収集データを現場の業務改善に活用できる
- 新規商品・サービスの開発
本章では、製造業がIoTを導入するメリットを紹介します。
メリット1.生産業務の自動化により生産性が向上
製造業がIoTを導入することで、生産業務を高いレベルで自動化でき、生産性の向上が期待できます。
従来の自動化といえば、ロボットアームや製造機器をイメージする方が多いでしょう。
ただこれらは、あらかじめ決められたプログラムに従い、作業を自動化するケースが一般的です。
一方IoTを導入した場合、インターネットを介して情報を送受信し、常に最適なアクションを実現できるのです。
従来よりもトラブルへの耐性が強く、高いレベルで製造業務を自動化できるでしょう。
また、人手や従来の自動化より生産性を向上できる点もIoTならではの魅力です。
メリット2.製造設備の異常や故障を予知・検知
製造業がIoTを導入することで、製造設備の異常や故障を未然に予測したり、瞬時に検知できたりします。
たとえば、製造機器にIoT技術を搭載すると、稼働データを常に収集できます。
万が一、製造機器が異音を発したり、動作スピードが変化したりすると、センサーが反応しアラートを出すなどの対処が可能です。
また、些細な変化もデータとして取得できるため、製造設備の故障を未然に予測できるかもしれません。
製造設備の故障は、生産業務の遅れや不良の発生など、企業に大きな損失を与えます。
IoT導入により製造設備の故障リスクを大幅に解消できるため、重大な損失が起きる前に対策することが可能です。
メリット3.収集データを現場の業務改善に活用できる
製造業でIoTを導入することで、収集したデータを現場の業務改善にも活用できます。
業務改善で生産性を向上させるには、十分な量のデータが必要不可欠です。
しかし、現場の従業員一人一人の働き方や動きを管理するには、膨大な手間と時間がかかります。
その点、IoTを活用したメガネや腕時計などのウェアラブルデバイスを、従業員に着用させることで、作業導線などの情報を効率的に収集でき可視化できます。
可視化したデータをもとに業務改善をおこなうことで、より大きな改善効果が期待できます。
また、データ収集にかかる時間を大幅に短縮できるため、短期間で改善行動を繰り返し現場の最適化を実現できるでしょう。
メリット4.新規商品・サービスの開発
製造業がIoTを導入した場合、製品情報を新商品・サービスの開発に活用できます。
自社の製品にIoT技術を導入することで、製品を提供する前だけでなく、顧客に提供した後も稼働状況などを取得できます。
収集したデータを分析することで、新たな改善点や新商品・サービスのアイデアにつながるかもしれません。
実際、大手の家電メーカーではIoTを活用して、製品のサービス化（サービタイゼーション）に着手している事例もあります。
このように、IoTは活用先が多岐にわたり、多くのメリットが期待できます。
製造業が導入するの際は、目的を明確にして取り組むことが重要です。
製造業におけるIoTの導入手順3ステップ
製造業がIoTをする場合、以下3つの手順を踏むことが大切です。
- 製造業の課題を洗い出す
- IoTの導入目的を整理
- IoTを導入
本章では、上記3ステップの要点を解説します。
ステップ1.製造業の課題を洗い出す
はじめに、自社が抱える課題を洗い出しをします。
製造現場に限らず、全社的な課題やグループ企業も含めた課題など、さまざまな視点から問題点を模索しましょう。
たとえば、「製造ラインごとに品質のバラツキが発生している」や「グループ企業間で情報のズレが生じている」などです。
課題の洗い出しでは、製造現場の従業員やグループ企業の従業員など、さまざまな人から意見を募るのがおすすめです。
多角的に課題を捉えることで抽象度が高まり、改善行動をとりやすくなるでしょう。
ステップ2.IoTの導入目的を整理
続いて、洗い出した課題をもとに、IoTの導入目的を整理します。
「IoTの導入で課題を解決できるのか？製造業でどのようにIoTを活用するのか？」などを精査します。
ただし、IoTはあくまでも課題解決のためのソリューション。
IoTの導入自体を目的にしないためにも、自社の課題に即しているかに注意が必要です。
課題の内容によっては、AIやICTなど他のソリューションを導入する方が効果的な場合もあります。
そのため、他のデジタル技術の活用も視野に入れつつ、最適なソリューションを選定してください。
ステップ3.IoTを導入
IoTの導入目的を整理したら、いよいよ導入〜運用に向けて動き出していきます。
具体的には以下の手順で進めると良いでしょう。
- 導入するIoTソリューションを選定
- IoTソリューションを導入
- 導入後のトライアル実施
- データを収集・分析し課題を解決
IoTは導入して終わりではなく、運用し課題解決に向けて改善行動を取ることが重要です。
そのためには、従業員一人ひとりの協力が必要不可欠となってくるため、課題解決の必要性を共有し、万全の体制を整えると良いでしょう。
IoTの導入に成功した製造業事例3選
IoT導入に成功した製造業事例を3つ厳選し紹介します。
IoT導入の製造業事例は以下です。
- 事例1.株式会社ウチダ
- 事例2.株式会社⼭本⾦属製作所
- 事例3.株式会社デンソー
どのような点で成功したのか、概要をみていきましょう。
製造業事例1.株式会社ウチダ
株式会社ウチダは自動車部品の製造をメインに、OA機器部品や工作機械用部品の製造・加工を行う中小企業です。
株式会社ウチダは製造工程にIoTを導入し、以下の成果を上げました。
- 短期間で生産実績の可視化を実現
- 生産性損失の原因を特定
- 製造工程におけるムリ、ムダ、ムラの発見
IoTの導入によって、製造工程やデータの可視化に成功。
課題や改善点を特定でき、改善活動の計画・実施、効果検証ができるようになったそうです。
また、効果的な改善行動をとれたことで、生産性の向上やコスト削減、製造設備の故障予知を実現させています。
製造業事例2.株式会社⼭本⾦属製作所
株式会社山本金属製作所は、回転曲げ疲労試験機やバレストレイン試験機、リチウムイオン バッテリー釘刺し試験機などの設計・製造を行う会社です。
金属加工に使う当社の計測機器では、加⼯現象を正確に計測できないという⽋点がありました。
たとえば、赤外線サーモグラフィでは⼯具先端付近の温度を、⾮接触温度計では切削対象物の温度を正確に測定できなかったそうです。
ただ、切削抵抗と温度が原因で⼯具破損が起こる可能性が高いことから、加⼯現象の正確なデータ取得が急務でした。
そこで、IoT技術を活用し、切削⼯具の先端付近に温度センサを内蔵しました。
刃先の温度をリアルタイムで測定し、収集したデータをもとに最適加⼯条件を導き出せるそうです。
製造業事例3.株式会社デンソー
株式会社デンソーは、自動車部品や金属製品を製造・加工する企業です。
デンソーが取り組んだのは、世界各国にある130もの工場をIT・IoTの技術でつなぐfactory-IoTプラットフォームの開発です。
これまでは各工場や生産ライン、製造設備ごとに最適化データを管理していましたが、IoTの導入によりデータの活用範囲が広がったとのこと。
またデータ活用の推進により、生産性が向上し、グローバル企業としての国際競争力向上にもつながっているようです。
製造業がIoT導入を成功させるための秘訣
製造業がIoT導入を成功させるためには、ERPシステムや基幹システムによる情報統制が欠かせません。
データの管理体制が不十分なままIoT導入を進めると、せっかくデータを収集しても、それを使いこなせないためです。
IoTの活用先は、品質管理や製造業務の自動化など多岐にわたりますが、いずれもデータを管理・分析する体制が必要です。
もちろんAIやRPA、ビッグデータなど他のデジタル技術も例外ではなく、いずれもデータを収集し管理・分析を経て業務へと転換します。
この情報プロセスを確立させ、デジタル技術を導入するためにも、ERPシステムや基幹システムによるデータ管理の体制を構築することが大切です。
事例をもとに製造業のIoT化を進めよう
本記事では、製造業のIoT活用事例と導入するメリット・手順を紹介しました。
製造業がIoTを導入するメリットは、大きく以下4つあります。
- 製造業務の自動化により生産性が向上
- 製造設備の異常や故障を予知・検知
- 収集データを現場の業務改善に活用できる
- 新規商品・サービスの開発
市場競争が激化しつつある近年の製造業にとって、IoT技術の導入は競合に差をつける大きな要因となるでしょう。
しかし、IoT導入時には、データを収集・管理・分析するための体制が必要不可欠です。
IoTをはじめとするデジタル技術の活用を検討中の方は、選考企業の事例を参考に管理体制の構築から着手すると良いでしょう。
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