スマート工場とは?

スマート工場とは、工場内外をコンピュータネットワーク(インターネット)で連携し、ムダのない生産を行う工場のことです。ムダを無くすにはどうすればよいでしょうか?

ムダを徹底的に排除した生産方式として、トヨタ生産方式が有名です。トヨタ生産方式が誕生した当時に、インターネットはあったでしょうか?当然ですが、インターネットはありませんでした。

インターネットがない時代

インターネットがない時代は、工場のムダを人が観察・記録・分析・改善をして、ムダを排除していました。
特に観察については、”立ちんぼ”と呼ばれていました。

”立ちんぼ”とは、工場のある場所に立ち続けて、工場で起きていることをこと細かく観察したり、作業時間を記録したりする行為のことです。
昔は、”立ちんぼ”によってムダを発見するところから、改善が始まります。

”立ちんぼ”が万能なのは、ムダの対象が、機械だろうが、作業だろうが、物流だろうが、何にでもすぐに適用できるところです。

インターネット普及によって生まれたインダストリー4.0

しかし近年、ドイツが提唱するインダストリー4.0ではインターネットと連携することで、スマート工場を実現しようとしています。インターネットと連携することで、ビックデータを獲得しAIで分析して、より付加価値の高い工場を目指そうとしています。

製造業でIoTが必要な理由

インターネットと連携するということは、どのようなことでしょうか?

インターネットの技術は、1970年代にアメリカで開発されました。その後、コンピュータの発展と共に、低コストかつ高性能なネットワークとして普及しました。

現在、製造業で使用している産業用ロボットや生産設備についても、標準でインターネットに接続できる機器が増えています。
あらゆる機器をインターネットに接続して、情報収集やフィードバックを行うのが、IoT(Internet of Things)です。

製造業では、市場のニーズが多様化し、生産工程がより複雑化しております。また自動化も進み、”立ちんぼ”では、観察できないことも増えてきました。

例えば、産業用ロボットを導入して、工程を自動化したとします。
普段は問題なく稼働していますが、ある日突然、異常で停止しました。
ユーザーは、異常の原因がわかりません。
その間生産が停止し、長時間化すれば、大きなムダが発生します。

そこで、ロボットをインターネットに接続して、ロボットメーカーが常時監視することができたらどうなるでしょうか?
異常が発生した時点で、ロボットメーカーはインターネットを使って、リアルタイムで調査することができます。

ユーザーは、メーカーから的確な復旧方法の連絡を受け、停止時間を最小限にすることができます。IoTを導入することで、これまで当然のようにあきらめていたムダを、排除することができます。

IoT導入のポイント

工場のあらゆる機器を、インターネットに接続するだけでは、IoTのメリットは得られません。

インターネットに接続しただけでは、情報のやり取りはできないからです。インターネットで、情報をやり取りするしくみが必要となります。インダストリー4.0でも、IoTのメリットをどのように引き出すかが、成功の鍵となります。

IoTという言葉が聞かれるようになった当時、日本の技術者が、IoTの事例としてドイツの工場を視察しました。

技術者たちは、”この程度のことなら、既に日本の工場でもやっている”という人が多かったようです。ドイツのIoT戦略は、インターネットに接続するしくみを、国主導で標準化することにありました。
しくみを標準化するということは、しくみを採用したドイツメーカーの機器であれば、インターネットに接続すれば、直ちに情報のやり取りができるということです。

さらにドイツの狙いは、標準化されたしくみが国際的に普及すれば国際規格となり、ドイツメーカーの国際競争力が強まることも視野に入れております。日本のIoTが、欧米と比較して立ち遅れていると言われる理由は、しくみの標準化を各メーカーが行っているため、

IoTを導入する時間とコストが掛かっていることにあります。もう1つ、国がIoTをけん引しているのが中国です。中国版インダストリー4.0として、”中国製造2015”を発表しております。

中国のIT化は世界でもトップクラスであり、IoTの先進国と言えます。
中国で普及している事例を導入する方法もありますが、中国製IT機器とインターネットで接続することについては、慎重に行う必要があります。

いずれにしてもIoTを導入するポイントとしては、情報をやり取りのしくみがどれだけ標準化されているかが、重要となります。

それでもスマート工場になる中小企業

中小企業は、IoTの導入など無理なので、スマート工場にはなれないと、考える必要はありません。

情報をやり取りのしくみが標準化されていなければ、既にしくみが、標準化されているIT機器を活用すればよいのです。代表的なものとして、Webカメラがあります。Webカメラについては、低機能なものでは数千円程度で、高機能なものでも、2~3万円で購入できます。そして、低機能なものでも高機能なものでもインターネットに接続して、情報をやり取りするしくみは同じです。

工場内にインフラとして、ネットワークを構築し、複数台のWebカメラを接続して、人とものの流れを観察・記録することで、ムダを見つけて改善することも、スマート工場になる第一歩の取り組みと言えます。
インダストリー4.0時代の、”立ちんぼ”になるのです。

まとめ

製品開発では試作を繰り返し、ある程度の失敗を重ねながら、完成度を高めています。生産性向上についても試行を繰り返し、ある程度の失敗を許容しなければ、成果は得られません。スマート工場の定義は明確です。しかし、スマート工場の具体的な事例は、これからたくさん創造されます。

まずは、安価なIT機器を使った試行から始めることが重要です。アイデア次第で安価に構築できるIoTは必ずあります。

そして様々な試行をすることで、自社に必要な情報が見えてきます。試行錯誤を繰り返しながらステップアップすればよいのです。しかし、最初の一歩を踏み出すのには、とても勇気が必要です。

ITに詳しい技術者が社内にいればよいのですが、日本ではIT人材が不足しています。それでもスマート工場を手に入れるのであれば、専門知識のあるコンサルタントに相談することも、スマート工場を手に入れるためには得策かもしれません。

(画像は写真ACより)