IoTの製造業への普及状況と導入方法

製造業はIoTをどうやって導入し、進めればよいのか?

このページでは、IoT化を進めたい!という製造業界のあなたに、

製造業のIoTシステムの普及状況とそれらの企業が
どんな方法で導入したのかをお伝えします。
このページを見れば、あなたの会社でどのようにIoTを進めていけばよい
のかが簡単に分かります。

製造業のIoTシステムの普及状況

他社はどこまでIoT化を実現しているの?というお問い合わせをよく受けます。
正直なところ、製造品・製法・規模によってバラバラなのが実態です。
しかし、成熟している業界/大量生産工場ほどかなりIoT技術が発展しています。

IoTという単語が日本で使われるようになったのは2016年頃と言われております。
IoT技術が発展している企業は、2000年前後から現場のIoT化/見える化をいち早く
進めていました。

IoT技術が発展している企業が、どういう風にIoT化を進めて
来たかを簡単にご説明します。

最初は生産性改善するための局所的な見える化からスタート。
そして、”工程間”の相互通信自動制御ができるようになり、
企業によってはAIによる自動補正機能まで実現できています。

その一方で、2020年現在100人超規模の現場作業者がいる企業でも
現場のIoT化が進んでいない企業も存在します。

とても対照的です。
その理由は何なのでしょうか?

実態としては、
IoT化を進めたいが、進め方が分からない企業が多くあると感じております。

IoT化が進んでいない企業に、現場で行っている改善方法をヒアリング
すると、現場でストップウォッチを持ってサイクルタイムを計測する
という昔ながらの実態調査を行っているというケースもありました。

IoT化が進んでいる成熟した企業(自動車業界など)
そのような企業が多くあるのに対し、自動車業界などの成熟した企業においては、
理想とするスマート工場にかなり近づいてきているのが現状です。

IoT化において各業界の導入事例はこちらで紹介しています。

自社の導入イメージを持つためにご活用ください。

理想とするIoT化は短期間で出来ない

「理想とするIoT化は何か?」と言われたとき、何を想像しますか?
私は、経営層が工場のリアルタイム情報をゲームのように瞬時に把握し、最適な意思決定が出来ることと考えています。

もちろん、この“理想“については人・立場によって違います。
しかし、突き詰めて考えればいずれの立場においても、
製造業で一番大切な3つの要素である「品質・納期・コスト」に
最適化に関わることを理想としていると思います。

では、その理想を実現するためには、下記ステップが必要です。

  1. 現場の生産実績値をIoT化し、データベース等で収集する
  2. それらの実績値を人が瞬時に判断できる値やグラフで見える化する
  3. 1~2を繰り返し、設備だけでなく、作業者の行動を含めた工場のシステム化を図る
  4. 生産・販売・在庫等の各管理システムと現場のリアルタイム情報を連携し、計画情報とリアルな実績を可視化する。

ステップ4まで構築できれば、具体的な経営的な判断できるレベルになります。

一般的にIoT化といわれるのは、ここでいう1~2
に該当します。

これからIoT化を始める工場の6つの導入方法(難易度順)

もし、あなたの会社がこれからIoT化を進めたいと思っている
場合は、多種多様な方法があります。
ここでは代表的な手法を難易度の低い順番でご紹介します。

  1. IoT機能付きの機器からデータを収集する
  2. 現行システム(ハンディ/オペレータの端末)からデータを収集する
  3. 外付けのセンサー(ラズパイ)からデータを収集する
  4. 設備付属の制御PCからデータを収集する
  5. タッチパネルからデータを収集する
  6. 設備PLCからデータを収集する

下にいけば行くほど難易度は高いですが、
導入できれば相応のメリットが得られます。

上記にご紹介した方法を導入するには難易度に問わず、
仕様検討から導入までに準備が必要ですし、
多くの工程・設備がある工場においては、
その工程や設備毎にそれらを導入していく必要があります。

大事なのは、いずれの手法においてもメリット・デメリットが存在し、
自社の工場に適したIoTを検討・推進することが重要です。

私がIoT化をご提案する上での大前提は、
作業者の負担を0.1秒でも増加させない
ことです。

もしも製品・中間品が出来るたびに作業者がボタンを押して、
サイクルタイム情報を取得しようと試みた場合、それはIoT化
として不適切と考えています。

このような場合、次のようなIoTが考えられます。

  • マットスイッチによる位置による作業完了情報の取得
  • 光センサーによる作業完了情報の取得
  • カメラによる作業完了情報の取得
  • 音センサーによる作業完了情報の取得
  • 付属PLCや前後コンベアから作業完了情報を取得

上記のような機器を用いて、誤作動が最も考えられにくいセンサーを用いて、
サイクルタイムを取得すべきです。

このように作業性も考慮し、実験・横展開していくのにも、相応の時間を要します。
(もちろん、簡単にできる方法もありますので随時ご紹介します。)

IoT化は改善効果のあるところから少しずつ!

私は様々なセンサーを用いてIoT化を、実際に自動車業界の現場で、
導入し、その改善をずっと行ってきました。

私がIoT化をさせていただいた企業は、現場のIoT化/スマート化を
20年超継続し続けていましたし、今も続けています。

その結果作業者・設備・工場・サイズ・直などを条件に、
サイクルタイム・品質等の比較分析ができるようになり、省人化・品質改善・生産性改善・トラブル削減などの様々なメリットを得ておりました。

少しずつ“改善効果がある所”からIoT化を進めていきましょう。
先ほどご紹介した導入の4ステップと、IoT化の6つの方法を
参考にしてぜひ取り組んでみてください。

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