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ステップテクニカ技術情報

最終更新日 2018/2/26

工場のインターネット化?自動化のメリット/デメリット

工場インターネット化

ここ最近の世の中いろいろなものが自動化や無人化になっていると感じる方、結構いらっしゃるのではないでしょうか?

身近なところでいうとスーパー・コンビニのレジや車の自動運転などなど、車については完全な自動運転には至っていないですが、車間距離が短くなったときの減速動作や部分的なハンドルサポートなんかも自動化の一環なのではないかと思います。個人的には自分が生きているうちにSF映画のような完全自動化の車社会を見てみたいものですね。

話が脱線してしまいましたが、今回は世の中の自動化・無人化について、中でも”製造工場”の自動化という点にスポットを当ててみたいと思います。


現代の工場事情

現代の工場

工場での作業体制というとどういった光景をイメージしますでしょうか?

最近とあるドラマで足袋屋さんの工場を再現していましたので、そのあたりをイメージする方もいるかもしれません。あのドラマでは大勢の人が一堂に会して縫い付け作業や梱包なんかをしていましたよね。ああいった人員作業は大正や昭和時代まではポピュラーなものだったかもしれませんが、やはり現代の工場、特に大規模な工場なんかは人の手はほぼいらずアーム型のロボットやベルトコンベアなどで構成されているイメージを持つ方が多いのではないでしょうか?

実際世の中には「Factory Automation」(略してFA)という言葉が存在しています。名前の通りですが「Factory=工場」「Automation=自動」つまり工場での生産工程の自動化ということですね。こういった言葉があるということはやはり工場を自動化、無人化にする恩恵はかなり大きいのです。


工場自動化のメリット/デメリット

先ほど自動化にする恩恵は大きいと説明しましたが、なんだかんだでデメリットもあります。

メリット

  • ・人が少なくなる分、人件費が安くなる!
  • ・プログラミングによって動くため作業精度が良くミスが減る!
  • ・微小な作業から大きなものの運搬まで、とにかく作業効率が良い!
  • ・環境に左右されにくい!
  • ・ヒューマンエラーほぼなし!

これらをひっくるめた最大のメリットは、やはり「コスト削減」「生産性向上」につながってくるわけなのです。

デメリット

  • ・製造装置やロボットを使う際の作業スペースが広く、ものによっては安全柵も必要に…
  • ・装置の誤動作や故障が生産工程全体に影響を及ぼす…
  • ・職人技レベルの繊細な工程は手作業には及ばない…

メリット/デメリットを挙げてみるとメリット側の方が影響が大きく、人の手は必要なくなるのでは?と考える方もいるかもしれません。実際に”製造する人”は少なくなってきたかもしれませんが、ロボットなどの点検/修理を行う人や機械では製造不可能な伝統工芸品などを作る人など、デメリット部を補う雇用形態へと変わってきているのでは、と考えています。


IoT? スマートファクトリー?

ネットでFA関連の記事を見ていると「IoT」や「スマートファクトリー」というワードをよく目にします。自分たちのような半導体業界にいる人間にとってもよく耳にするワードですね。

ざっくりとした説明になりますが、「IoT」とはそれまでネットとは全く関係のなかったモノに対してインターネット機能を備えさせるということなのです。例えば最近ですと家電にネット機能を追加させスマホと連動させられるものも多くなってきたのではないでしょうか。

それらの家電と同じように工場内の装置やロボットのインターネット化もどんどん進められてきており、それが「スマートファクトリー」の一つでもあるのです。

ここまでの説明だけではおそらく理解は難しいでしょうから、実際にスマート化に取り組んでいる企業の事例を紹介したいと思います。

A社:センサー付き"スマート⾦型"で微⼩⽋陥発⾒へ
事業内容 射出成形金型製造
製品 ⾃動⾞部品⽤⾦型、OA機器⽤⾦型など
スマート化への取り組み 射出成形⽤⾦型にセンサーを取り付け、温度や圧⼒の変化で成形状態を確認する。弁当箱程度の⼩型システムで、⾦型と⼀体で常時運⽤できる。
導入効果 微⼩な⽋陥や樹脂内部の異物混⼊などの不良発⾒に効果が期待できるほか、⽣産⽴ち上げ時の迅速化につながる。製造条件を残せるため、不具合発⽣時には原因究明にも活⽤できる。

システムは温度や圧⼒、振動といったデータをセンサーで集め記録することにより、圧⼒や温度などの変化から製品の良否や⾦型の劣化度合いなどを推定できる。


B社:工場ロボットの"見える化"
事業内容 工作機器製造
製品 NC⼯作機械、NC装置、FA製品、サーボモータなど
スマート化への取り組み 素材の投⼊や加⼯後の部品の取り出しは⾛⾏ロボットがこなす。加⼯に不可⽋な切削液の補給や加⼯時に排出される切りくずの回収までを⾃動化。

加⼯⽤装置や⾛⾏ロボットなどのログ情報を収集。稼働状況をフロアマップやグラフで表⽰。

導入効果 ⼯場内にはタッチパネル式の⼤型モニターを配置し、現場の作業者がいつでも確認できるように。⾒える化システムでは、エラーで停⽌した装置や時間帯を⾚⾊で表⽰し、何が原因なのかを⼈が⾒極め、改善策を検討することでロボッ⼘の⽣産性を⾼められるように。新規部品の場合は加⼯時間を短縮するため事前にシミュレーションし、事前に問題点を洗い出し解決策を⽤意してから実際の加⼯⽤装置で作業を進めることが可能に。


あとがき

家族スマホ

このような形で企業のジャンル問わずIoTへの取り組みが加速してきています。先ほどは工場内でのIoT、スマート化について説明しましたが、身近なところでは回転寿司なんかにもIoTが導入されています。皿にICタグが取り付けられ鮮度を数値化&モニタリングし、ある一定の時間を経過した商品は自動的に廃棄されるのです。

このように世の中にある全てのものにネットが通り、どこからでもモニタリングや制御が出来たら生活が非常に楽になるかもしれません。しかしながら、セキュリティ面での問題もあり、全てがネットに繋がっている=どこか一箇所からデータが漏洩したら芋づる式にデータ漏洩が起こる、なんていう危険性もあるということです。そういったリスクを完全払拭できれば、さらなる生活水準の発展につながってくることでしょう。

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