スマートファクトリーとは

スマートファクトリーとは、AIやIoTなどの技術を活用することによって、サプライチェーンやエンジニアリングチェーンなどをネットワーク化をおこない、業務の最適化を目指す工場のことです。

さまざまなIT技術をネットワークで連携させることで、生産ライン全体を自動化し生産性の向上や品質管理の強化が可能となります。また、運用データの収集や解析を通じて、効率的な生産計画の立案やリアルタイムな問題解決につながります。

スマートファクトリーとは、AIやIoT、ERP（Enterprise、Resource、Planning）やMES（Manufacturing Execution System、製造実行システム）などをネットワークで接続することで、生産性の向上を実現した工場です。

国内の製造業就業者数は、2002年には1,202万人だったのが2019年には1,063万人と約20年間で11.6％減っています。さらに、製造業に関連する事業所数も20年間で約半数となっており、今後もさらに減っていく可能性があります。

参考：2020年版 ものづくり白書（総務省）

人材不足の解消や人材育成を目的として、デジタル技術導入の需要が高まっています。

AIやIoTの活用

スマートファクトリーは、AI（Artificial Intelligence、人工知能）やIoT（Internet of Things、モノのインターネット）が活用されている点が特徴です。収集したビッグデータをAIを使った分析によってリアルタイムに解析し、製造プロセスの最適化や生産ラインの効率化がされています。

5G通信の活用

5G通信は従来の通信規格と比較して大容量のデータを高速で通信できることが特徴です。例えば、生産ラインのセンサーデータや機械の稼働情報が5G通信によってリアルタイムに収集、共有されます。生産現場の状況を素早く把握し、効率的な生産管理や適切な判断が可能です。これらのことから、製造業の工場でも5G通信の導入が進められており生産設備の効率性や利便性が高まっています。

スマートファクトリー導入にて次のようなプロセスになることが一般的です。

1. データの蓄積
2. データの分析と最適化

データの蓄積

スマートファクトリーの導入において、まず生産ラインの稼働状況や機械のセンサーデータ、製品の品質データなどのデータが蓄積されます。データを蓄積することで、生産プロセスを可視化したり分析したりすることが可能です。

データの分析最適化

蓄積したデータを分析することによって、生産プロセスの潜在的な課題点を見つけられます。無駄な動作や不具合の傾向などを把握することによって、生産性を高めることが可能です。

また、データ分析によって品質管理が強化されます。製品の品質データを分析し、不良品の原因や発生頻度を特定することで、品質向上に向けた具体的な改善策を立てることが一般的です。

スマートファクトリーを導入することで次のようなメリットが考えられます。

1. コスト削減
2. 人材不足対策
3. 品質の向上
4. 次世代への継承

コスト削減

スマートファクトリー導入によりコスト削減につながります。作業プロセスにて活用されている材料やエネルギー消費量、対応している従業員の対応時間などを把握することが可能です。作業におけるデータを収集することで、効率的なリソース管理が可能となります。例えば、製造ラインの稼働データを分析し、生産効率の低い箇所や無駄な動作を見つけ出すことが可能です。スマートファクトリーで生産プロセスの最適化をおこなうことでコスト削減を実現できます。

人材不足対策

スマートファクトリーを進めることで、従業員が対応できる部分を省力化することが可能です。そのため、従業員の負担が減り人材不足対策につながります。従業員の負担が軽減されることで、現場での作業に携わるスタッフを効率的に活用することが可能です。さらに、一部の重要な作業には高度なスキルを持つ専門家が必要ですが、スマートファクトリーのデータ化により、専門家の遠隔支援や協力も可能となります。

品質の向上

スマートファクトリーを導入することで、生産プロセスの最適化や効率化が可能です。さらに、従業員の過度な肉体労働や単調な業務を減らすことで、労働条件が改善され従業員のモチベーションや満足度が向上できるほか、作業の自動化によりヒューマンエラーも低減できます。

次世代への継承

技術をデータ化することにすることで、技術継承をしやすくなります。従来の製造業では技術継承がスムーズにいかず大きな課題となっていましたが、スマートファクトリーではIoTセンサーやAIを活用して生産ラインや機械の動作データをリアルタイムに記録、分析します。データ化された技術情報を後継者に対して利用することが可能です。

スマートファクトリー導入にあたって次の点が必要になります。

1. セキュリティ対策
2. データ活用のスキル

セキュリティ対策

スマートファクトリーに限らず、IT技術を導入する場合はセキュリティ対策が重要です。デジタル化された生産プロセスやデータの流れは、サイバーセキュリティの脅威にさらされる可能性があります。セキュリティ面で十分な知識を持つ従業員を育てるか、外部委託することが求められます。

スマートファクトリーの導入にあたっては、セキュリティ対策に対して企業全体で意識を高めることが重要です。セキュリティに対する取り組みは、企業の信頼性を高め情報漏洩やサイバー攻撃からビジネスを保護するために欠かせない要素となります。

データ活用のスキル

スマートファクトリーを推進することでさまざまなデータを得ることが可能です。しかし、データを収集するだけでは大きな効果を得ることはできません。効果的な意思決定につながるためには、データ活用に特化したスキルや知識が必要です。

データ活用のスキルを持つことで、生産プロセスの最適化、品質向上、リスクの把握と予防、効率化、顧客ニーズの把握など、企業にとって重要な価値を創出できます。スマートファクトリーがもたらす多様なデータを最大限に活用するために、データ分析やビジネスインテリジェンスに精通した人材を確保しデータドリブンな組織文化を築くことが必要です。

スマートファクトリーは、AIやIoTといった技術を導入することによって業務の最適化を進める工場です。スマートファクトリーを導入することでコスト削減や品質の向上、次世代への継承などさまざまなメリットが挙げられます。

例えば、AIやIoTによるデータ分析によって、生産ラインの最適化が可能となり、無駄を削減し効率的な生産が実現するためコスト削減につながります。データ分析によって品質管理を強化し、製品の品質を向上させることも可能です。欠陥品の数を減らすことで、顧客満足度の向上にも貢献します。

さらに、スマートファクトリーでは従業員のスキルやノウハウをデータ化し、次世代への継承を支援することが可能です。効率的なトレーニングや教育プログラムを提供することで、後継者の育成に貢献します。

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