在庫管理術

スマートファクトリーとは【定義・メリット・製造業の工場事例】

スマートファクトリーの定義や現状

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スマートファクトリーはスマート工場とも呼ばれ、工場の機器、設備、工場での作業データをAI（人口知能）やIoT（アイオーティー/英語：Internet of Things＝モノのインターネット）などの先端テクノロジー技術を使って、データを収集して分析・活用することにより、業務プロセスの改革、品質・生産性の向上を継続発展的に実現する工場と定義されています。

ドイツ政府が製造業に対する最適化の国家プロジェクトとして世界に先駆けて発信したインダストリー4.0を具現化した形のものとなります。

その流れを受けて日本でも経済産業省がコネクテッド・インダストリーズ（Connected Industries）を提唱。政府が積極的に推進していることから、AIやIoTの市場規模は拡大し続け、それに伴いスマートファクトリー化が加速しています。

スマートファクトリーのメリット

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スマートファクトリー(スマート工場)化には以下のようなメリットや目的があります。

工場の見える化

AIやIoTによって工場内の現状をデータ化・分析・共有ができます。
例えば、機器の稼働状況や機器のエラー、人への負担なども正確にデータ化し、工場内の効率改善や生産性をアップさせることが可能です。

材料投資・設備管理などの業務の最適化

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できます。

データに基づいた在庫の管理やあらゆる作業の自動化、空調設備の調整などが可能です。

⼈材不⾜・育成への対応

人による判断や作業がAIやIoTにより自動化できるため、人材不足の解消が可能です。

さらに、熟練技能者の技術や知識をデータベース化し、収集したデータを分析、技能やノウハウを体系化することで技術の継承・育成がしやすい環境が整えられます。

製造業における人手不足の背景

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※引用元：2019年版ものづくり白書（ものづくり基盤技術振興基本法第8条に基づく年次報告）

2019年版ものづくり白書によると人手不足はますます深刻化しており、人材確保に何らかの課題がある企業は全体の94.8%となったようです。

製造業などの工場のIoT化がますます求められ、人手で対応する属人的なものから脱却し、クラウドシステムやIoTを利用した課題解決が必要になってきています。

スマートファクトリーの事例

最後にスマートファクトリー(スマート工場)化した IoTやロボットを活用した先行事例をいくつかご紹介します。

【株式会社⽇立製作所】

・目的→設備・ヒトの稼働率の向上

・先行事例→⽇立が実現したスマート工場、生産リードタイムを50％削減へ

【富士通株式会社】

・目的→設備・ヒトの稼働率の向上

・先行事例→人とロボットが協調する次世代ものづくりの取り組み

また、スマートファクトリー(スマート工場)expoや展示会なども開催されているので、興味のある方はそちらに足を運んでみるのもおすすめです。

※引用元：2017年5月31日経済産業省「ものづくりスマート化ロードマップ調査」〜第4次産業⾰命に対応したものづくりの実現に向けて〜

スマートファクトリーの進め方と課題

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スマートファクトリー（スマート工場）化の取り組みを進めるためには以下の課題をクリアしなければなりません。

経済産業省の「ものづくりスマート化ロードマップ調査」には、スマートファクトリー（スマート工場）化による課題・リスクとそれを克服する方法と成功ポイントが以下のように明記されています。

● 課題・リスク

①経営トップの関与に伴うリスク

②全体を見渡せる人、技術、金が不足し全体最適化ができない

③自社内の合意形成が不十分

④データの種類、データ分析方法が不明で時間とコストが増大

⑤現場作業者の負担増となり協力が得られない

⑥社内での情報共有が不足して現場作業者の抵抗にあう

⑦全工程に対応しようとして入力作業の負担が増大

⑧SIer（エスアイヤー＝システムインテグレーターのことで、システム開発にまつわる全ての業務を引き受ける企業のこと）との情報共有不足や知識不足により導入システムが不適合

⑨システムのオープン化・標準化ができず開発コストが増大

⑩社員の知識・スキルが不足して導入システムが活用できない

⑪データの種類が多すぎてデータ分析にかかるコスト・手間が増大

⑫業務の標準化に伴うリスク

⑬情報・技術・ノウハウが社外に流出する（セキュリティ）

⑭デジタル化によるノウハウの均質化により市場競争力が低下

⑮技術・ノウハウのブラックボックス化によりヒューマンスキルが低下

●克服方法・成功のポイント

①経営者が強い意思を持ちトップ主導で推進

②スマート化の内容、責任、役割を合意形成する

③スマート化の目的・目標を明確にする

④スマート化の対象範囲を明確にした計画を策定

⑤自社に合ったツールを選択し、できるところからステップを踏んで導入

⑥社内外のパートナーと協力して可能な限り標準ツールを活用

⑦投資効果の定量的モニタリングと社員のモチベーション向上

⑧業務とIoTに関する社員教育と社員の参加を推進

このように課題をクリアするためには、スマートファクトリー化のゴールまでのロードマップを描き、全体最適を行うための計画をしっかり練ることが重要です。

そのためには、経営者が強い意思を持ち、スマート化の目的・目標を明確に持つこと、そして情報を収集、加工、蓄積するための最適なクラウドシステムが欠かせないと言えるでしょう。

スマートファクトリーの有効な解決策

スマートファクトリー化の課題・リスクを克服し、成功するために注目されているのが、

● DX（デジタルトランスフォーメーション）

企業の営みや産業全体をデジタルの力でよりよくしていく取り組み

● IoT（Internet of Things）

IoT＝「モノのインターネット化」

です。

IoT機器を導入することにより、「自動化」や「見える化」が可能になり、現場作業の改善、在庫管理、工程管理、品質管理なども効率的に行えるようになります。このように稼働状況や生産状況、在庫などのデータを分析することで、人力では発見しにくい問題や傾向なども把握できるようになり、生産性の向上やロスタイムの削減につながります。

デジタルテクノロジーを駆使して、企業経営や業務プロセスそのものを根本的に改善していくDX（デジタルトランスフォーメーション）を実現するためにIoTは欠かせない要素となります。

そして、スマートファクトリー化は製造業にとって大きな関心事項であるにもかかわらず、なかなか成果を出せないという課題を解決するために必要なIoT機器が、大きな注目を集めています。