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  • 2019.10.31
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スマートファクトリーとは?AIやIoTを活用するメリットや課題

製造業など工場で導入が進んでいるAIやIoT。実際にスマートファクトリー化を進めることでどのようなメリットや課題があるのか事例も合わせて紹介します。

スマートファクトリーとは

スマートファクトリーとは工場内にAI・IoTを導入し、ネットワークを通じて自動化する取組みのことです。スマートファクトリーの目的は、あらゆる業務を見える化するだけでなく、情報を共有し、利益や生産性の向上を実現することにあります。

スマートファクトリーは、ドイツの製造業に対する最適化の国家プロジェクトであるインダストリー4.0を実現するために提唱されたものです。工場そのものが考え、判断し製品を効率的に生産することをコンセプトにしています。

日本では、その流れを受けて経済産業省がコネクテッド・インダストリーズを提唱しました。実際にAIやIoTの市場規模は拡大し続けており、製造業では積極的に取り入れている企業も増加傾向にあります。加えて、独自のシステムや環境構築によって新しい製品として自社のノウハウを他社に提供するといった取り組みも行われている状況です。

スマートファクトリーがもたらす成果やメリット

ここでは、あらゆる機器や情報を AI や IoT を駆使して共有するスマートファクトリーの成果やメリットについてみていきます。

スマートファクトリーが目指すものは、製造業におけるあらゆる業務の効率化です。例えば、不良品の検査や蓄積されたデータの中から故障の原因を探す、人に頼らない製品作りが可能になるなどはスマートファクトリーがもたらす成果だといえるでしょう。

また、稼働状況なども AI や IoT によって把握することができるため、人材を適正な場所に配置することも可能となります。特に、業務に精通しているスキルの高い技術者などの業務を代わりに AI が行い、スキルの高い技術者の知識などをデータによって共有することも不可能ではありません。

AI が人間の行っている業務の全てを代替できるわけではありません。しかし、スマートファクトリーを導入した場合、人間では不可能だった生産性の向上や工場内の業務の適正化を行うことが可能な点は大きなメリットです。人間ができることと、 AI ができることを組み合わせて最適な生産体制を築くことがベストだといえるでしょう。

スマートファクトリー化によるメリット

ここではスマートファクトリーのメリットについて細かく見ていきましょう。スマートファクトリーの内部において AI や IoT がどのような役割を果たして、どのような効果を生み出すのか把握することが重要です。

1. 工場全体の可視化

スマートファクトリー化を実施する場合、AIやIoTによって現状の工場内部の状態をデータ化することができます。今まで、データ化されていなかった稼働状況や人への負担なども正確にデータ化し、業務の偏りや生産体制の改善を行うことが可能となります。

また、すべてのデータを計測しているため、異常な状態や機器の故障などに対しても迅速な対応が可能です。

2. 業務の最適化

AI や IoT によって、業務の詳細なデータを収集することが可能となります。そして、収集されたデータを用いて、 AI や IoT によって業務の最適化を行うことが可能となります。

例えば、日々消費されるエネルギーを AI や IoT で管理し、ムダを省くといった取り組みも可能です。加えて、業務上に存在している無駄な手間やコストなども削減することができる点は大きなメリットだといえるでしょう。

エネルギー管理に関しては、スマートファクトリーの場合、 FEMSを導入するパターンが非常に多くなっています。 FEMS は設備の稼働状況やエネルギーを AI や IoT によって自動的にコントロールするものです。業務上のあらゆるコストを削減することは、利益の向上につながります。

3. 人材不足の解消

工場をスマートファクトリー化した場合、人材不足を解決できる可能性が高いといえます。人の目による判断や作業を行っている場合なども AI や IoT によって解決できるためです。

特に中小企業においては、人材不足が深刻です。単純に業務を成り立たせる労働力が足りないだけでなく、工場内で働いている人材に負荷が掛かっているのが現状です。しかし、そういった悪循環もスマートファクトリー化によって解決できる部分があります。

あらゆる業務の内容をデータ化することによって、生産工程上の問題を把握できるだけでなく、人が行っていた作業を機械に置き換えることが可能です。スマートファクトリー化によって必要な部分にだけ人材を配置することができる点はメリットだといえます。

スマートファクトリー化における課題や阻害要因

スマートファクトリー化を行った場合のメリットは非常に大きいといえます。しかし、 AI を活用するためにはデータの収集や分析が課題となることも。適正なAIやIoTの活用でなければ、スマートファクトリー化することができません。ここでは、スマートファクトリー化における課題や阻害要因についてみていきましょう。

1. データの収集・分析が難しい

スマートファクトリー化を目指す場合、どのようなデータを収集し分析するのかが最大の課題となります。 AI を活用するとしても、どのような業務に活用するのかによって必要なデータが異なるためです。
加えて、 IoT を活用する場合であっても、それぞれの機器に対するセキュリティーを考慮しなければなりません。そのため、スマートファクトリー化の阻害要因として、ノウハウがなければデータの取得が難しいことが挙げられます。

2. データの活用ができない

データを取得することはさほど難しくはありません。しかし、そのデータの内容が条件に合わないものであれば、活用することはできません。例えば、単一の機器のデータが欲しいのに複数の機器の音が混じっている場合などは、スマートファクトリー化の阻害要因だといえます。また、適正なデータを収集してもそれを上手く扱える人材は多くありません。

スマートファクトリーを実現しAIやIoTを活用した事例

ここでは、スマートファクトリー化を実現した事例を見ていきましょう。 AI や IoT は適正に活用することによって、最大限の効果を発揮します。

事例1

ある事例では、 AI と IoT によって設備の稼働状況から異常検知を行える体制を作りました。

人の感覚に頼らず、 AI と IoT に切り替えることによって故障する前に設備のメンテナンスを行うことが可能になっています。

事例2

ある事例では、製品や機器ではなく人に対してもデバイスを身につけてもらうことによって、稼働状況の管理や製品の位置情報の取得が可能となりました。

稼働状況に合わせて、人員の配置なども考慮することができるため、業務内容を効率化することに成功しています。

AIやIoTを活用する場合、何にどのように適用したいのか明確であるほど、効果的な体制を構築できるといえるでしょう。

プロフィールイメージ

千歳悠ライター

2015年からライターとして活動。現在では金融・IT・ビジネスを得意とするライターとなる。客観的に物事を見たうえで、難解で分かりにくいものをわかりやすく伝えることを心掛けている。

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