課題別IoTツール・サービス事例集4:取得したデータを活用したい

こんにちは、製造業のDXに注目する岩手在住IT系ライターの宮田文机です。

工場のIoT化に役立つツール・サービスを事例付きで紹介してきた本連載も今回でいったん最終回。第1回「センサの選定・設置」、第2回「通信環境の構築」、第3回「低コストなIoTの実現」につづいて、いよいよ”データを生かす”フェーズで役立つツール・サービスをご紹介します。

データは「加工」しなければ使えない

IoTの目的は工場から収集したデータを生産性向上や異常検出、育成などに生かすことにあります。そのため、収集したデータは使える形に加工しなければなりません。生データを目的に合わせて分類・整理・抽出することで、本当に有用な情報が見えてきます。また、センサから得たデータを勤怠データや基幹システムから得たデータとかけ合わせて分析することで見えてくる事実も少なくありません。そこで役立つのがいわゆるBI(Business Intelligence)ツールです。

BIツールは“企業の膨大なデータを集約・分析し、わかりやすく表示するツール”と定義されます。データ集計・分析ツールとしてもっともポピュラーなのはMicrosoft Excelですが、BIツールはより大量のデータを多様な形式で表示・出力することが可能です。

例えばERPに集約された受注データや勤怠データと、IoTによって取得した工場の稼働データをダッシュボード上で一覧することで、幅広い視点から生産計画の最適化に取り組めるようになります。

ただし、もちろんランプやアラートでワークの状態や機器の故障を知らせるような現場ですぐに使えるシステムも立派なIoTによる見える化ではあります。大事なのは、“何を見える化するか”ということなのです。

それでは、データの集計・加工に使えるツールを事例とともに見ていきましょう。

事例1:世界的に有名で使いやすい、Tableau

おそらく世界的に最も有名なBIツールで、データの取り込み・加工からOLAP分析、サーバーやオンラインでの共有など基本的な機能をすべて揃えています。一般的に、ITシステムに不慣れな方でも使いやすい使用感を持っており、比較的誰でもすぐに使えるようになるといわれています。

画面はシンプルに構成されており、ドラッグ&ドロップで基本的な操作は進められます。一度無料トライアル版を使ってみるとその使用感が伝わるかもしれません。

【活用事例】

それまでデータ活用文化のなかったタイヤメーカーに導入。データ活用推進チームを組織し、Tableauに取り込んだデータに日々触れることでExcel入力や会議にかかっていた工数を大幅に削減できるように。

事例2:表現の多様さに定評のある、MotionBoard

生産ラインの稼働状況をリアルタイムで反映できる純国産のBIダッシュボードツールです。「ダッシュボード」はBIツールにおいて“様々なデータをひとまとめにして表示する管理画面”のことを意味します。

各種データベースやExcel、CSVのデータまで取り込むことができ、グラフや地図、サンキーダイヤグラムなど多様な形式で表現してくれます。表現の多様さに定評のあるBIツールであり、プログラミング知識はないが多角的な視点からデータ分析に取り組みたいという方は重宝するでしょう。

【活用事例】

多品種少量生産が基本の工作機械メーカーにおいて、工場内の部材の位置や数量、滞留時間を見える化。ビジュアルで直観的に状況を把握できるダッシュボードを開発することで生産のボトルネックを解明した。

事例3:機能の豊富なWebベースBI、Yellowfin

2003年に誕生したクラウド型BIダッシュボードツールで、iPhone・Android用のモバイルアプリもリリースされています。アクションボタンによるワークフローの作成やAIによる分析など、痒いところに手が届く機能がその特徴といえるでしょう。

その代わり、レポートやダッシュボードの表現力は他の製品に比べてやや制限されていると言われています。ほかにもプレゼン作成を助けるストーリーボード機能や、分析内容を見ながら施策に投票する採択機能などがあります。

【活用事例】

工場の見取り図を画像としてYellowfinに取り込み、設備の震動データと連携させることで故障の予兆発生をビジュアル化。ブロードキャスト機能で自動アラートを設定し、予知保全の効率化を進めた。

事例4:製造業に特化したIoTプラットフォーム、Orizuru

データ収集のためのゲートウェイからデータの一元管理、ダッシュボード機能まで備えたIoTプラットフォームです。製造業に特化しており、CNCやPLC、ロボットやセンサーから取得したデータをダッシュボードに収集して一覧できるのがそのポイントといえるでしょう。

工場での利用が前提となっているため、早期導入を助けるテンプレートや3DCADデータの表示といった機能が搭載されています。

【活用事例】

NCデータとセンサから得られた温度・振動などのデータをOrizuruで統合。AIによるデータ解析を実施することで穴あけ加工時の位置ずれといった問題の予測精度を高めた。

まとめ

データを使う、という視点で役立つ情報・ツールについてご紹介しました。本連載のこれまでの記事も合わせて参照すれば、それぞれで扱われている悩みの解決法だけでなく、IoT導入の流れ・注意点についても把握できるはずです。

自社のIoT導入の目的と照らし合わせつつ、ぜひご一読ください!

課題別IoTツール・サービス事例集3:IoT導入にかかるコストを抑えたい

こんにちは、製造業のDXに注目する岩手在住IT系ライターの宮田文机です。

IoT導入にあたって気になるのがどのくらいの導入コストがかかるのか。平成28年に行われた総務省の調査によると従業員100名以上の製造業に従事する企業がIoTに支出したコストは前年度売上高比で3%未満がもっとも多く、3%~5%未満がその後に続きます。

自社のIoT化に当たってコストを抑えるために意識すべきこと、そしてそのために役立つかもしれない4つのツール・サービスをご紹介します。

IoT導入にかかるコストとは? 抑える手段は?

IoTの導入・運用で必要となるコストとしては以下のようなものが挙げられます。

  • センサー・アクチュエータといった機器の購入コスト
  • 通信回線にかかるコスト
  • クラウド・サーバーにかかるコスト
  • 開発・運用にかかる人的コスト
  • システムの構築・運用・保守などにかかる外注コスト

デバイスや通信料金の発達・低価格化により徐々に導入のハードルは下がってきていますが、それでも数百~数億円の費用が提示されることは珍しくありません。中小規模の工場ではとても負担しきれないことも少なくないでしょう。

そこでIoT化に取り組むために覚えておいていただきたいのが「助成金・補助金の活用」と「身の丈IoT」です。まずはIT導入補助金など国、自治体、非営利法人が運用する助成金・補助金の中で利用できるものはないか探しましょう。実際の導入の段階で知っておくべきなのが「身の丈に合った範囲でも十分IoT化は始められる」ということ。ITや通信の知識がなくても今は情報が充実していますし、ベンダーに相談するだけなら多くの場合費用はかかりません。

ここからは低コストで身の丈IoTを実現するために役立つかもしれないツールをご紹介していきます。

事例1:IoT自作の基本ツール、Raspberry Pi・Arduino

IoTをDIYで実現する事例で最もポピュラーなのが、イギリスのラズベリー財団がコンピューター教育用に販売した小型コンピューターRaspberry Pi(ラズパイ)やイタリアで開発されたマイコンボードArduinoを活用したものです。いずれも数千円代と安価ながらセンサーとの接続や機器の制御などIoTで実現したいことが一通り実現可能。プログラミングの知識は必要になりますが、書籍やWeb記事、動画など資料が充実してきているためゼロからでも始められる環境は整っています。

【活用事例】

自動車部品における製造ラインの稼働状況をスマートフォンやPCから確認できるシステムを市販のセンサーとRaspberry Piで確立。生産性の向上や発展させた同システムの事業化に成功した。

事例2:IoT導入の基本システムが一気に手に入る、10万円IoTキット

ものづくりとIoTの融合を目指すIVI(Industrial Value Chain Initiative))が提案するIoTの実験用デモ機が「10万円IoTキット」です。前述のRaspberry PiやmicroSDカード、ICカードリーダ、ICカード、電流センサー、環境&モーションセンサーなどがまとめて提供され、その名の通り10万円弱でIoTシステムを構築することができます。IVIのサイトでその構成は公開されているため確認しつつ自分で取り揃えることも可能ですし、地域セミナーなどでデモを見たうえで提供を受けることもできます。

【活用事例】

交代制による24時間稼働を強みとするプラスチック製品工場の夜間の稼働状況を可視化。稼働率が低くなる原因特定に貢献し、結果として生産性向上を実現した。

事例3:初期費用0円、現場の声が反映されたIoT GO

自社工場のIoT化に成功した久野金属工業株式会社(詳しくは「IoT導入事例ファイル1: 中小企業5社のスマホを使ったIoT」)が株式会社マイクロリンクと開発したIoTクラウドサービス「IoT GO」です。初期費用0円、月額料金も1設備一日300円程度(工事費別)と安価に設定されているのがポイント。現場への浸透がIoT化の成功のカギといっても過言ではないため、自社工場で実際に導入した経験が反映されているというのは信頼のおけるポイントです。

【活用事例】

自動車のプレス加工部品を主力製品とする久野金属工業の装置のオン・オフ/サイクルタイムを計測。最大52%の生産性向上と売上に対する使用電力量の14.5%削減に貢献した。

事例4:IoT導入~クラウドとの連携までがまとめられたDegu IoTエントリーパック

誰でも簡単に簡単にIoTセンシングを行いクラウドと連携させられる世界の実現を目指すオープンソースプロジェクトDegu(デグー)の初心者向けパッケージです。

その内容はセンシングデータを送信するためのマイコンボード、データ通信を中継するゲートウェイ、照度センサー・加速度センサー・温湿度センサーなど6種類のセンサーセットの3つ。定価41,500円(税別)で、データのセンシング~クラウドへの集積までを簡単にスタートできるパッケージとなっています。ある程度道具が用意された状態から自作IoTに着手したい方には非常に魅力的に映るでしょう。

【活用事例】

果物を栽培するビニルハウスの湿度・温度・土壌の水分状況などをセンシング。機械学習でベストな水分量を把握し、適切な散水を行える状況を整えた。

まとめ

IoTの導入コストを抑えたいという方に向けて4種類のツールをご紹介しました。

前述の通り、まずは身の丈から始めることで安価にIoTを始めることは可能です。そこで理解を深めたうえで工場全体のDXに着手すれば、結果として目標達成につなげられる可能性も高まるはず。「ITは苦手だから……」と尻込みせず、まずはできそうなことから着手してみてください。

課題別IoTツール・サービス事例集2:通信環境の構築がわからない・見直したい

こんにちは、盛岡在住IT系ライターの宮田文机です。

5月は『課題別IoTツール・サービス事例集1:センサの選び方・使い方がわからない』と題し、データ取得にかかせないセンサを工場に導入するにあたって使えるサービス・ツールをご紹介しました。

センサの選定・設置ができたら早速データを見える化……といきたいところですが、その前に確認したいのが“セキュアで安定的な通信環境を構築できているか”という点です。

通信ネットワークの問題が数億円規模の損失につながりうる製造現場。万全の通信インフラを構築することは必ず満たすべき条件といえるでしょう。

本記事では、工場の通信インフラに求められる3要素とそのために役立つツール・サービスをご紹介します。

工場の通信インフラに求められる3要素

産業用の通信インフラで押さえておきたいのが以下の3ポイントです。

  • 安定性
  • セキュリティ
  • 耐久性

工場運営において絶対に避けたいのが「ライン停止」のリスク。IoT化に向けて新たなネットワークを導入した結果、人的ミスやサイバー攻撃、通信環境の複雑化などが原因でラインが止まり大きな損失につながる……といった事態を避けるために安定性は必ず押さえておきたいところです。また、マルウェア・不正アクセスなどのセキュリティ問題にもしっかりと目を配る必要があります。サーバや生産設備にウイルスが侵入しライン停止や機密情報の漏えいにつながっては目も当てられません。

さらに高温・高湿・氷点下など通常とは異なる環境となりうる生産現場では、過酷な状況にも耐えられるネットワーク機器を選定することも求められます。

事例1:産業用ネットワークのグランドデザインがサポートされる「工場IoTネットワーク・セキュリティ」

富士通株式会社が提供するのが工場ネットワークの診断からグランドデザイン、その後の運用支援までネットワーク構築をサポートする「工場IoTネットワーク・セキュリティ」サービスです。

例えば、工場のIoT化においてしばしば発生するIT(情報系システム)とOT(制御系システム)の接続問題。そもそも連携することが想定されていないそれらをいかにつなげ、セキュアかつ安定的なシステムを構築できるかという難問への対処でもこのサービスは利用されています。

【活用事例】

セキュリティパッチやウイルス対策ソフトの導入によりOT機器が停止するリスクを避けつつ、セキュリティ対策を行う手段をともに策定。すべてのネットワークを構成する機器・設備を洗い出し、既存のネットワークを乱さずOT・IT機器を接続できるネットワーク基盤を構築した。

事例2:通信ネットワーク構築をさまざまな形で支援する「SORACOM」

株式会社ソラコムはIoTにおける通信環境構築を助けるさまざまなサービスを展開しています。契約回線数100万を超えた「SORACOM Air for セルラー」はLTE/3G通信が可能な従量課金制のSIMを販売するサービス。必要に応じて自由にデータ通信を導入、休止できる点が便利なサービスです。また「SORACOM Beam」はクラウドを介してIoTデバイスの通信の暗号化や接続先の管理を肩代わりしてくれます。インターネットを介さずクラウドとデバイスの間でデータを送受信できる「SORACOM Canal」も機密性の高い情報を扱う際には有用です。

【活用事例】

切削加工機の稼働状況を遠隔監視するシステムの構築に「SORACOM Air」を活用。手間をかけず、急を要する作業がある場合など必要なときだけ機器を監視できるように。また機密情報が載せられた設計書は「SORACOM Canal」でやり取りすることで安全性を担保できるようになった。

事例3:あらゆる観点から情報通信基盤の構築を支える「NETFORWARD」

日立システムズ株式会社の「NETFORWARD」は、セキュリティ対策、ネットワーク機器の選定・提供、ネットワーク監視・運用・障害対応、クラウド環境構築、ネットワーク運用・構築とあらゆる観点から情報通信基盤を支えるサービスを提供するパッケージです。大手ベンダーならではのノウハウの豊富さ、支援体制の手厚さがポイントといえるでしょう。

【活用事例】

事務所、倉庫に無線LANシステムを導入するとともに、在庫管理にPOS、PDAを用いることに。安全かつ利便性の高い接続が可能になったとともに業務効率向上にもつながった。

事例4:IoT機器のセキュリティリスクを常時管理する「Trend Micro IoT Security」

トレンドマイクロ社の「Trend Micro IoT Security」は管理対象の機器・設備にエージェントを組み込み、クラウドベースのシステムと組み合わせることでセキュリティリスクの常時管理を可能にするサービスです。ネットワークセキュリティに特化した企業だからこそ、徹底したリスク管理が期待されます。

【活用事例】

コネクテッドカーに対するハッキング・サイバー攻撃に対する対策として「Trend Micro IoT Security」を実装。製品に対する安全性を担保する一助となった。

まとめ

スマート工場がつつがなく稼働するための前提となる通信環境の構築を助けるソリューションをご紹介してきました。通信環境に求められる3要素は「安定性」「セキュリティ」「耐久性」です。この機に、それらの条件を自社のネットワーク機器は満たせているのか、今一度確認されてみてはいかがでしょうか。

課題別IoTツール・サービス事例集1:センサの選び方・使い方がわからない

こんにちは、盛岡在住IT系ライターの宮田文机です。2020年4月まで『IoT導入事例ファイル』と題し、スマホ・ビーコン・ロボットなど活用ツールもしくはデータ活用・ノウハウ共有・品質管理・新ビジネス創出など目的別に、参考にしたいIoT/AI導入事例をご紹介してきました。

IoT導入に着手しようというとき、まず立ちはだかるのが“自社にノウハウがない”という壁です。データの取得、見える化、制御、AIによる自動化といったスマートファクトリー化の各フェーズに、自社に合った機器の選定やシステム構築といったハードルが存在します。そこで本シリーズでは、IoT化の各段階でよくある課題にあったツール・サービスをフラットな目線からまとめて解説いたします。

初回のテーマは「センサの選び方・使い方がわからない」。機器からのデータ収集に欠かせないセンサの導入・活用をサポートしてくれるツール・サービスをご紹介します。

センサの選び方・使い方はセンサ万別?

IoTのスタート地点は工場からのデータ収集です。

データを取得するには人間でいう五感の役割を果たすセンサを設置しなければなりません。しかし、センサの選別はなかなか骨が折れる作業。そもそも温度センサ、振動センサ、光センサ、画像センサ、加速度センサなどセンサ自体にさまざまな種類が存在し、そのなかでも価格や仕様、機能に差異があるからです。

またセンサから得たデータを活用するには、情報を集約するためのシステムを構築する必要も生じます。

そこでベンダー・サービスの力を借りる機会が訪れます。各ベンダーがパッケージソリューションやコンサルティングを提供していますが、そのなかでも「センサの選定・設置・情報収集」のフェーズで役立つ例を見ていきましょう。

事例1:センシングに長けたIoTプラットフォーム「FASTIO」

エコモット株式会社のFASTIOは、IoTデータの収集・管理に強みを持つIoTプラットフォームです。IoTへの注目の高まりとともに多くのベンダーがIoTプラットフォームを提供し始めました。そのなかでも「FASTIO」はセンシング(センサによる情報の計測・数値化)に長けており、2,000種類以上のラインナップから最適なセンサを選び、シームレスにデータの収集を始めることができます。

【活用事例】

機器に設置した振動センサーからデータを収集し、モバイルネットワークを通してクラウドサーバー上に保存。機械の劣化診断やメンテナンスに生かすことを可能にした。

事例2:さまざまな機器・センサをつなげられる汎用型情報収集装置「Σ軍師」

株式会社KMCのΣ軍師は、さまざまな機器・センサからデータを収集することができる汎用型の情報収集装置です。古い機械やメーカーの異なる設備、後付けの振動センサー・過負荷センサーなどからも情報を収集し、工場内すべての加工機をネットワーク化できるのがその大きな特徴。同メーカーの情報管理ツール「電子カルテ」と連携させればよりデータ活用は捗ることになるといいます。

【活用事例】

金型プレス加工を主とする工場において生産設備の稼働状況データを機器の種類を問わずに取得。生産管理システムで用いるデータの収集を容易にした。

事例3:センサの選定フェーズからサポートが受けられる「予知保全導入支援サービス」

株式会社マクニカはIoTサポートと定常的に設備の異常状態を把握し、メンテナンスを行う「予知保全導入支援サービス」を合わせたソリューションを展開しています。同サービスは機器に適したセンサの選定サポートに始まり、その後の稼働状況の監視やデータ分析、AIアルゴリズムの構築まで一気通貫で行います。

【活用事例】

油圧ポンプの故障を事前に予測するシステムを構築したい、という要望を受けて最適なセンサの選定からシステム構築までサポート。突発故障の予防による生産性向上に寄与した。

事例4:データの可視化環境がそのまま提供される「NEC IoT センサデータ可視化サービス」

NECソリューションイノベータが提供する「NEC IoT センサデータ可視化サービス」は、温度・湿度・気圧・UV・加速度・照度・地磁気の7種類のデータを取得できるマルチセンサーと電流センサーを用いて、作業場内の環境・稼働状況を見える化できるサービスです。ハードウェア・ソフトウェアから回線までまとめて提供される手軽さがポイントです。

【活用事例】

なし(2020年4月1日開始のサービスのため)

まとめ

IoTのスタート段階であるセンサの選定・設置フェーズで悩んでいる方に向けて、4つのツール・サービスをご紹介しました。センサの選定・設置はIoTの初めの一歩です。試行錯誤はつきものですが、各種サポートを活用することでスムーズに導入を進められるかもしれません。今回紹介したもの以外にも自社に適したものはないか、壁にぶつかった際はぜひ探してみてください。

IoT導入事例ファイル7:IoTを新ビジネスにつなげた5社の事例

こんにちは、AI・IoTに注目する盛岡在住ライターの宮田文机です。本連載では、データ活用情報・ノウハウの共有・継承品質保証(QA)/品質管理(QC)などIoTが既存の生産活動にもたらすさまざまなメリットを紹介してきました。

しかし、IoTがものづくり企業にもたらしうる恩恵はそれだけではありません。IoTの導入により自社の価値を高めるだけでなく、新たなビジネスの機会を生み出すことができた企業は多く存在します。今回はそのなかからそれぞれに独自性のある5社の事例を取り上げます。

事例1:「オンライン・メンテナンス」の開始で売上は3倍に! 三浦工業株式会社

愛媛県松山市でボイラーの生産から保守までを行う三浦工業株式会社。国内ボイラー市場のシェア40%以上を占めるトップ企業です。

同社は1989年からIoTを活用して他社にない強みを発揮し、売上を拡大してきました。その要ともいえる事業が「オンライン・メンテナンス」(商標登録)。ボイラーに埋め込んだセンサーから温度や水圧などのデータを取得し、異常が感知されれば故障・停止前にメンテナンスを行います。

他社に先駆けた取り組みにより大きくその売上は拡大し、2017年までの29年間で約3倍に。保守契約による安定的な利益が生まれただけでなく、データ活用による品質の向上や突発的なメンテナンスの減少による離職率の低下など多くのメリットが得られたといいます。

事例2:「ダイレクト切削加工サービス」で付加価値を創出! Apex株式会社

東京都八王子市松木にて自動車部品の開発・製造・販売や3D技術を用いたサービスを提供するApex株式会社。

自動車後付け部品の市場が縮小する中で新サービス創出の必要性を感じていた同社が目を付けたのが、3D技術を用いたリバースエンジニアリング/リバースモデリングでした。そうして生み出されたのが部品データの測定から施策までを一気通貫で行う「ダイレクト切削加工サービス」です。

3Dデータの測定により試作品の精度が大幅に高まり、大幅な短納期の実現が可能になった同社。独自の強みを得られるようになり、また属人的なものづくりから解放されました。自動車部品から郷土品まで、その技術活用の幅は非常に広くなっています。

事例3:リモート監視ソリューション「Wi-VIS」で強みを倍増! 京西テクノス株式会社

東京都多摩市で下請け中心に電子部品製造業を営んでいた京西テクノス株式会社。下請け脱却を目指し、IoTを活用した新サービスの開発に取り組みました。そうして生まれたのがリモート監視ソリューション「Wi-VIS(Wireless Visual Solution)」です。

グローバル化が加速するものづくり業界において、海外工場をリモート監視するシステムが普及していくだろうと予測した京西テクノス。そこで自社開発を行ったのが、国内・海外を問わず機器のデータを取得・クラウドに保存し、故障予測や故障個所特定、リモート修理を行えるシステムでした。

センサーを取り付けるだけでさまざまな環境やメーカーの機器からデータを取得・管理できる同システム。他社にない強みとして同社の価値を大きく高め、監視代行などオプションとして新たなビジネス展開を生み出すことにも成功しました。

事例4:クラウド見積もりサービス「TerminalQ」を生み出した! 月井精密株式会社

東京都八王子市で精密機械部品の加工に取り組んでいた月井精密株式会社。IoTの導入により売上を伸ばしてきたところでリーマンショックが発生。値段交渉を各取引先から申し込まれるなかで、それまで「どんぶり勘定」で行ってきた見積もり方法を見直す必要に駆られました。

そうして大学との連携や補助金の活用を経て開発されたのがクラウド見積もりソフト「Terminal(ターミナル)Q」です。製品の図面をもとに材料や作業者などの情報を入力していけば、あらかじめ登録しておいた情報をもとに自動で見積書を作成させることができます。

企業間SNSや経営分析データ分析など幅広い活用方法の考えられる同サービス。現在は専門に開発を行うために設立されたグループ企業により運営され、登録企業を増やし続けています。

■月井精密株式会社についてより詳しくは……

事例5:センサー内蔵の「ピエゾボルト」でビジネスの可能性を広げた! 株式会社ヤマナカゴーキン

大阪府東大阪市に本社を持つ株式会社ヤマナカゴーキン。主に鋳造金型を取り扱っており、IoT/AIシステムの独自開発・販売に積極に取り組む先進企業です。

同社が2016年に販売開始した「ピエゾボルト」は、ドイツの大学発ベンチャー企業コンセンシス社が開発した“センサー内蔵ボルト”です。標準規格のボルトと置き換えることができ、軸力の変化を計測することで異常や不具合の事前検知を可能にしてくれます。

同社が強みとする冷間鍛造や解析ソリューションと組み合わせることで、サービスの高度化を測れるピエゾボルト。得られたデータをもとにした保守サービスなどヤマナカゴーキンの打ち手は大きく広がったといえるでしょう。

国際会議での出会いからパートナー関係が始まったというヤマナカゴーキンとコンセンシス社。技術革新への取り組みを通じた他社との連携により、ビジネスの可能性が大きく広がった事例といえるでしょう。

まとめ

IoTサービスの開発・導入により新ビジネスを生み出したものづくり企業5社の事例をご紹介しました。IoTの導入によって得られたメリットは、すなわち自社の強みとなります。そして、他社に提供できるサービスへと昇華できる可能性も大きく広がっているのです。

IoT導入事例ファイル6:品質保証・品質管理にIoTを活用する5社の事例

こんにちは、AI/IoTに注目する盛岡在住ライターの宮田文机です。本連載では、毎回ものづくり企業におけるさまざまなAI/IoTの活用事例をまとめています。今回は、品質保証・品質管理にIoTを活用する5社の事例をご紹介します。

紙と人に頼った手法がQA・QCのボトルネックになっている

企業が信頼性を確保し顧客満足を高めるため、品質保証(QA:Quality Assurance)や品質管理(QC:Quality Control)は非常に重要です。しかし、従来の紙と人による品質保証・管理手法は限界を迎えつつあります。長年TQM(Total Quality Management)活動に取り組み、世界中で高い評価を得てきた日本製品の競争力に陰りがみられる原因のひとつは品質保証・品質管理におけるDX(デジタル・トランスフォーメーション)の遅れではないでしょうか?

ここからは、故障の予知やリアルタイムのデータ取得で品質保証・品質管理を行う5社の先進事例をご紹介します。

事例1:故障の「予知」で理想的な保守を実現した株式会社前川製作所

産業用冷凍機並びに各種ガスコンプレッサー、冷凍・冷蔵倉庫冷却設備などを製造・販売・施工する株式会社前川製作所。

万が一機械が故障、停止した場合にはユーザーに対して大きな損害を与えてしまうため、故障を予防し品質保証を徹底することが最重要課題となっていました。従来は早期の消耗品交換等によって対応していた前川製作所ですが、交換にあたって人的コストや消耗品コストが発生するため頭を悩ませていました。

そこで導入されたのが冷凍機に設置したセンサーから稼働データを収集し、故障の予兆や推定される異常個所をメール配信してくれるシステムです。機械学習により装置ごとの差異や周辺環境も考慮してくれる同システム。

導入後は予知に従いベストなタイミングで保守交換を行うことが可能になった上、異常個所が高い精度で特定されるため品質保証の制度も高まったといいます。

事例2:3Dデータの測定で鋳造の精密さ・自由度を高めた株式会社木村鋳造所

静岡県で自動車用プレス金型用鋳物や工作機械・産業機械用鋳物の製造・販売を行う株式会社木村鋳造所。発泡スチロール模型を製造することで早く安価に少量多品種生産を実現できるフルモールド鋳造法を強みとしています。

そこで品質管理に導入されたのが非接触型の自動測定・検査機「ATOS」。完成品の3Dデータをレーザーで測定することで模型とのズレを見抜けます。

模型の3Dデータを取得することにはほかの利点もあり、例えば耐圧・耐熱などのシミュレーションを行うことも可能に。その結果、手間やコストを抑えつつより自由度の高いものづくりに取り組めるようになりました。

蓄積された3Dデータはいつでも呼び出すことができるため、類似品を製造する際に参考とすることができるのも大きな利点といえるでしょう。

事例3:リアルタイムに生コンの品質を把握できるシステムを開発した株式会社東伸コーポレーション

神奈川県横浜市で生コンクリートを製造・販売する株式会社東伸コーポレーション。

製造直後から化学変化が始まる生コンクリートの品質保持は熟練者の経験と勘が必要であり、特にミキサー車に積み込んだ製品の品質保持の負担の大きさが問題とされていました。

その状況をがらりと変えたのが生コンクリートの性状変化データをリアルタイムで確認できる管理システム「Smart Agitator®」です。海外ベンチャーと東伸コーポレーションを含む数社で設立されたGNNMJ社が開発した同システムは走行中のミキサー車からでも正確なデータを取得できるよう設計されています。

Smart Agitator®の導入後は誰でも品質を把握し管理できるようになっただけでなく、生コンの品質が劣化する状況についてデータをもとに分析できる状況も整いました。

事例4:可食性プリンタを遠隔・リアルタイムで保守点検する株式会社ニューマインド

平成24年に設立された比較的若い企業である株式会社ニューマインド。

特殊プリンタ事業に特化した同社ではケーキやせんべいなどの食品にフルカラー印刷が行える可食性プリンタ機器を取り扱っています。同商品は通常顧客である食品メーカーの製造ラインに組み込まれて稼働するため、故障の原因特定が困難という問題を抱えていました。

衛生面など手厚いケアが必要な可食性プリンタの保守を遠隔・リアルタイムで行えるようニューマインドが導入したのが顧客企業のWi-Fiや有線ネットワークを利用してプリンタの稼働状況や温度・湿度といった環境データを取得するシステムです。

プリンタの保守点検にIoTによるデータ取得を活用するシステムは、キヤノンやリコーといった大手企業でも用いられています。
遠隔・リアルタイムで品質保証が行える点、データを製品の開発や顧客サービスの充実に生かせる点に多くの企業が注目しているようです。

事例5:生産管理システムをカスタマイズしTQMを進めた株式会社笠原成形所

最後に紹介するのは新潟県南魚沼市でプラスチック成形業に従事する株式会社笠原成形所です。TQMを重視する同社では生産に関わるデータを各従業員がスムーズに呼び出し活用できる仕組みの構築を目指していました。

そこで導入されたのが生産管理システム「MICS」です。開発企業とカスタマイズを重ね、複数のメーカーの成形機の稼働状況を一覧で把握する、成形機から金型のショット信号を取得するなど自社に適した機能を盛り込んだ同システム。従業員に一人一台支給したタブレット端末から生産データや機械使用時の注意点を把握できるようになったことで紙で情報を管理していた以前に比べ、大きく全社的な品質管理が前に進んだそうです。

DXに対する意識の高さに加え、元からある機能や使用感で妥協せず工夫を重ねたことで理想の環境を実現できた例といえるでしょう。

まとめ

品質保証(QA)・品質管理(QC)にIoTを活用する5社の事例を見てきました。日本企業の強みである品質を世界基準で維持し続けるには、AI/IoTの活用が不可欠といっても過言ではありません。現在紙と人だけで品質管理に取り組んでいるならば、問題や不便がないか、それはDXにより解決できないかと検討してみることをおすすめします。

IoT導入事例ファイル6:品質保証・品質管理にIoTを活用する5社の事例

こんにちは、AI/IoTに注目する盛岡在住ライターの宮田文机です。本連載では、毎回ものづくり企業におけるさまざまなAI/IoTの活用事例をまとめています。今回は、品質保証・品質管理にIoTを活用する5社の事例をご紹介します。

紙と人に頼った手法がQA・QCのボトルネックになっている

企業が信頼性を確保し顧客満足を高めるため、品質保証(QA:Quality Assurance)や品質管理(QC:Quality Control)は非常に重要です。しかし、従来の紙と人による品質保証・管理手法は限界を迎えつつあります。長年TQM(Total Quality Management)活動に取り組み、世界中で高い評価を得てきた日本製品の競争力に陰りがみられる原因のひとつは品質保証・品質管理におけるDX(デジタル・トランスフォーメーション)の遅れではないでしょうか?

ここからは、故障の予知やリアルタイムのデータ取得で品質保証・品質管理を行う5社の先進事例をご紹介します。

事例1:故障の「予知」で理想的な保守を実現した株式会社前川製作所

産業用冷凍機並びに各種ガスコンプレッサー、冷凍・冷蔵倉庫冷却設備などを製造・販売・施工する株式会社前川製作所。

万が一機械が故障、停止した場合にはユーザーに対して大きな損害を与えてしまうため、故障を予防し品質保証を徹底することが最重要課題となっていました。従来は早期の消耗品交換等によって対応していた前川製作所ですが、交換にあたって人的コストや消耗品コストが発生するため頭を悩ませていました。

そこで導入されたのが冷凍機に設置したセンサーから稼働データを収集し、故障の予兆や推定される異常個所をメール配信してくれるシステムです。機械学習により装置ごとの差異や周辺環境も考慮してくれる同システム。

導入後は予知に従いベストなタイミングで保守交換を行うことが可能になった上、異常個所が高い精度で特定されるため品質保証の制度も高まったといいます。

事例2:3Dデータの測定で鋳造の精密さ・自由度を高めた株式会社木村鋳造所

静岡県で自動車用プレス金型用鋳物や工作機械・産業機械用鋳物の製造・販売を行う株式会社木村鋳造所。発泡スチロール模型を製造することで早く安価に少量多品種生産を実現できるフルモールド鋳造法を強みとしています。

そこで品質管理に導入されたのが非接触型の自動測定・検査機「ATOS」。完成品の3Dデータをレーザーで測定することで模型とのズレを見抜けます。

模型の3Dデータを取得することにはほかの利点もあり、例えば耐圧・耐熱などのシミュレーションを行うことも可能に。その結果、手間やコストを抑えつつより自由度の高いものづくりに取り組めるようになりました。

蓄積された3Dデータはいつでも呼び出すことができるため、類似品を製造する際に参考とすることができるのも大きな利点といえるでしょう。

事例3:リアルタイムに生コンの品質を把握できるシステムを開発した株式会社東伸コーポレーション

神奈川県横浜市で生コンクリートを製造・販売する株式会社東伸コーポレーション。

製造直後から化学変化が始まる生コンクリートの品質保持は熟練者の経験と勘が必要であり、特にミキサー車に積み込んだ製品の品質保持の負担の大きさが問題とされていました。

その状況をがらりと変えたのが生コンクリートの性状変化データをリアルタイムで確認できる管理システム「Smart Agitator®」です。海外ベンチャーと東伸コーポレーションを含む数社で設立されたGNNMJ社が開発した同システムは走行中のミキサー車からでも正確なデータを取得できるよう設計されています。

Smart Agitator®の導入後は誰でも品質を把握し管理できるようになっただけでなく、生コンの品質が劣化する状況についてデータをもとに分析できる状況も整いました。

事例4:可食性プリンタを遠隔・リアルタイムで保守点検する株式会社ニューマインド

平成24年に設立された比較的若い企業である株式会社ニューマインド。

特殊プリンタ事業に特化した同社ではケーキやせんべいなどの食品にフルカラー印刷が行える可食性プリンタ機器を取り扱っています。同商品は通常顧客である食品メーカーの製造ラインに組み込まれて稼働するため、故障の原因特定が困難という問題を抱えていました。

衛生面など手厚いケアが必要な可食性プリンタの保守を遠隔・リアルタイムで行えるようニューマインドが導入したのが顧客企業のWi-Fiや有線ネットワークを利用してプリンタの稼働状況や温度・湿度といった環境データを取得するシステムです。

プリンタの保守点検にIoTによるデータ取得を活用するシステムは、キヤノンやリコーといった大手企業でも用いられています。
遠隔・リアルタイムで品質保証が行える点、データを製品の開発や顧客サービスの充実に生かせる点に多くの企業が注目しているようです。

事例5:生産管理システムをカスタマイズしTQMを進めた株式会社笠原成形所

最後に紹介するのは新潟県南魚沼市でプラスチック成形業に従事する株式会社笠原成形所です。TQMを重視する同社では生産に関わるデータを各従業員がスムーズに呼び出し活用できる仕組みの構築を目指していました。

そこで導入されたのが生産管理システム「MICS」です。開発企業とカスタマイズを重ね、複数のメーカーの成形機の稼働状況を一覧で把握する、成形機から金型のショット信号を取得するなど自社に適した機能を盛り込んだ同システム。従業員に一人一台支給したタブレット端末から生産データや機械使用時の注意点を把握できるようになったことで紙で情報を管理していた以前に比べ、大きく全社的な品質管理が前に進んだそうです。

DXに対する意識の高さに加え、元からある機能や使用感で妥協せず工夫を重ねたことで理想の環境を実現できた例といえるでしょう。

まとめ

品質保証(QA)・品質管理(QC)にIoTを活用する5社の事例を見てきました。日本企業の強みである品質を世界基準で維持し続けるには、AI/IoTの活用が不可欠といっても過言ではありません。現在紙と人だけで品質管理に取り組んでいるならば、問題や不便がないか、それはDXにより解決できないかと検討してみることをおすすめします。

IoT導入事例ファイル5:情報やノウハウの共有・継承にIoTが貢献する4社の事例

こんにちは、AI・IoTに注目する盛岡在住ライターの宮田文机です。

製造業界の目下の課題として挙げられるのが人材不足ではないでしょうか? 経済産業省によると国内における製造業の従業員数は1997年から2017年までの20年で約20%も減少しています(「2019年度版ものづくり白書」経済産業省)。特に従業員数が300人以下のいわゆる中小企業における人手不足は長期化しているとのこと。

さらに団塊の世代の引退がその傾向に追い打ちをかけます。熟練技能者・技術者の雇用延長によってなんとか現場が成り立っているものの、その状況は長くは続かないだろうと焦りを覚える方も少なくないのではないでしょうか?

IoTを導入し、情報共有をスムーズにしたり、熟練技能者の持つ技能を形式知化したりすることでそういった状況に歯止めをかけることが出来るかもしれません。

本記事ではIoTを情報・ノウハウの共有に活用する方法を具体的な例を用いて解説いたします。

事例1:ベテランの見積もり作成ノウハウを形式知化した株式会社IBUKI

株式会社IBUKIは山形県西村山郡にて射出成型用の金型の設計・製造やプラスチック成型品の施策・量産に従事する60名規模の中小企業です。個別受注にて毎回違った形状の製品を製造することが多い金型製造。そのため見積もりには長年の経験と知識が必要であり、2016年時点で工場長一人しか対応できず業務の偏りが生じていました。

そこでノウハウを工場長だけが持つ「暗黙知」から、誰もが参照できる「形式知」にする取り組みが開始されたのです。その際導入されたのが、熟練者のノウハウを学習し見積もりを自動作成してくれるAI。形状や納期などのキーワードで検索すればAIが指定キーワードに関連する過去の見積もり資料を提示してくれ、さらに細かく製品仕様や金型仕様といった情報を入力することで、10年近く現場経験を積んだベテラン技能者と同等の精度で見積もりを出してくれます。

結果として以前は半日以上かかっていた見積もりに伴う実績収集の時間は30分程度に短縮され、若手社員や営業社員でも見積もりを作成できるようになるなど大きなメリットが得られました。

事例2:高難度な塗装技術をロボットに再現させる株式会社ヒバラコーポレーション

茨城県那珂郡東海村で原子力・火力・水力発電関連機器や鉄道車両関連機器などの塗装に従事するヒバラコーポレーション。40名規模ながら遠隔地における塗装業務のコンサルティングサービスを展開し、地域未来牽引企業に認定されるなど大きな存在感を発揮しています。

その活躍を支えるのが自社開発の生産管理システム「HYPAX(ハイパックス)」。93年に代表取締役に就任した小田倉久視(おだくら・ひさみ)社長は元SEであり、ITの活用に積極的な姿勢を持っていました。そこでまず取り組んだのが紙の資料のデジタル化。社内にIT活用の気風が浸透したところでいよいよ熟練工の技術をデータ化、ロボットに再現させる「HYPAX」を導入し、同時にセンサーを用いて工場を遠隔監視するシステム開発に着手しました。

その結果、わずかな気温や湿度の差に左右され、習得に時間がかかる高度な塗装技術を、ロボットに再現させることが可能になり、生産性は30%近く増加したそうです。さらに再現した技術を他社に提供する新たなビジネスの機会の創出にもつながりました。

事例3:どこでも見れる映像で教育を効率化した株式会社小林製作所

小林製作所は石川県白山市にて100名近くの規模で板金加工・塗装・組立てなどを行う企業です。人件費が抑えられるアジアに発注が向く傾向のある板金加工。そのため多品種大量生産や短納期対応など技術力で独自性を発揮することが不可欠となっています。しかし、高度なノウハウはなかなか言葉では伝わりませんし、教えるたびに熟練者の時間が割かれるのは非効率です。

そこで同社が導入したのがIoTで技術を伝承するシステムでした。まずは事務所や工場などに約200台のウェブカメラを設置、製造に関する映像や画像をすべて保存し、検索できるようにします。その内容は部品に貼りつけられたバーコードに紐づけられており、その内容を読み込むことで製造過程の映像や画像を見ることができるのです。早送りやスロー再生も自在なうえ、ポイントについてコメントを書き込むことも可能な同システム。ノウハウを簡単に引き出せることで作業時間は約15%短縮できたということです。

同社が取得する作業内容や品目などについてのデータは作業工程を適切に振り分け、製造を効率化することにも役立っています。

事例4:他社と連携し情報の管理体制を見直した株式会社エー・アイ・エス

株式会社エー・アイ・エスは東京都江戸川区で精密板金加工を行う中小企業。従業員は16名程度と今回紹介する中でも最も人数の少ない工場となっています。規模が足りずIT投資をしたくてもなかなかできないという状況の同社でしたが、異なる町工場が3社連携する「つながる町工場プロジェクト」に参加したことで、工場のIoT化が進展していったといいます。

そこで取り組んだ課題のひとつが情報の一元管理による共有。以前同社では案件情報の管理ツールが統一されておらず、Excel・Accessなど登録場所がバラバラになってしまい二重登録が発生するなど非効率の温床となっていました。そこで導入したのが情報連携ツール「Contexer(コンテキサー)」。製品の着手・完了情報や写真などをスマホやタブレットといった手持ちの端末から登録することで一元管理できる同システムは情報の整理を仕組化し、案件ごとの情報の呼び出しを容易にしました。

さらに3Dモデルと結びつけることで、新人工員が組立て順序を確認しながらものづくりに取り組む際にも役立っているそうです。

まとめ

AI・IoTによりスマートファクトリー化を推し進めることでノウハウ継承や情報共有を容易にした4社の事例をご紹介しました。
人手不足や後継者問題が叫ばれて久しい製造業界ですが、現在もGDPの2割弱を占める日本の基幹産業であり、発展し続けることが求められています。

そのために情報の共有を促進するIoTは大いに活用できるはずです。

IoT導入事例ファイル4:ロボットとの組み合わせで効果を発揮する5社のIoT事例

こんにちは。2020年も製造業におけるIoTの可能性に注目する岩手在住ライターの宮田文机です。

今、世界の製造業でロボット導入がどんどん進んでいます。国際ロボット連盟(IFR)によると、2021年まで年平均14%の割合で世界の産業用ロボット販売台数は増加するとのこと。日本も例外ではありません。2015年2月に政府が「ロボット新戦略」を打ち出すなど、積極的なロボットとの協働が推奨され続けています。

生産性向上や働き方改革につながるユニークなIoT導入事例を紹介する本連載。第4回ではロボット×IoTで成果を生んでいる企業の事例を5つご紹介します。

ロボットとIoTの組み合わせがもたらすものとは?

まずはロボットとIoTそれぞれの役割についておさらいしたうえで、組み合わせのメリットを押さえておきましょう。

ロボットは人間の作業を部分的に代行してくれる存在。ものづくりの現場では垂直多関節・双腕・装着型といったタイプのロボットがピッキングや組立て、検査などの工程で利用されています。2013年12月に日本の導入規制が緩和され、人間と同じ空間で作業することが可能になったこともあり、普及は進み続けています。

一方、IoTはInternet of Things(モノのインターネット)の略であり、工場やライン、機械といったさまざまなモノをインターネットにつなぐことで人間にメリットをもたらします。現在人間と全く同じように考え行動できるロボットは存在しません。そのため、ロボットに作業を代行させるためには適切なデータを与える必要があります。その際、機械や製品からデータを取得できるIoTが力を発揮するのです。

事例1:ロボットをIoTでモニタリングする株式会社大日製作所

兵庫県高砂市の工場で航空機・ロボット部品の製造を行う株式会社大日製作所。60名規模の中小企業であり、積極的にロボット・IoTの活用に取り組んでいます。

同社の取り組みのひとつがロボットによる製造の自動化。多関節ロボットがワークを工作機械に脱着する仕組みを整えました。そこで通常ネックとなるのが機械の異常や誤作動。しかし、Raspberry Piによる設備稼働データの取得により機械をモニタリングすることで、無人下においてロボットを稼働させながら、異常の察知のみならずデータ解析による仕組みの改善を行うことを可能にしました。

ロボットには人間のような対応力や思考力がないため、異常への対応や改善活動を行うことは難しいのではないかと懸念している方は多いのではないでしょうか。その弱点の補強にIoTは大きな威力を発揮してくれます。

事例2:ロボットと画像認識をかけあわせた株式会社北斗

群馬県伊勢崎市で精密金属プレス加工や金型設計製作を行う株式会社北斗。60名規模ながら経済産業省から地域未来牽引企業に選定されるなど先進的な取り組みが認められています。

同社は事務製品に用いられる薄型金属部品のプレスラインにおける検査・搬送工程にロボットを導入しました。そこで用いられたIoT技術がカメラによる加工対象商品の形状スキャンです。ロボットは画像認識により起動し、その画像を処理することで良品・不良品の判定も行います。産官学で技術検討を行い必要な機能に絞ってロボットを導入することでコストが大幅に抑えられ、同工程の労働生産性は16倍に高まったといいます。

また、検査工程をロボットに置き換えることでヒューマンエラーを排除でき、流出不良の抑制にもつながりました。ロボットの得意な作業を検討して導入を進めることで、効果とコストの両面でメリットが得られます。

事例3:IoTにより職場巡回ロボットを生み出した兵庫ベンダ工業株式会社

兵庫県を拠点に鉄鋼・非鉄金属製品の製造・加工や土木・機械・電子回路の設計を行う兵庫ベンダ工業株式会社。姫路市に5つの工場を抱えつつ、東京在住の技術者とのテレワークや離島の若者受け入れといった地域にとらわれない活動を行っています。

同社がロボットに代行させるのは、職場環境の見回り・安全衛生パトロール。ROS(Robot Operating System:ロボット開発で広く用いられるオープンソースソフトウェア)を使って制御を行い、センサーやカメラといったIoT機器で精密な自立移動を実現しています。開発されたロボットは自社の職場管理だけでなく、他業種での応用も進められているとのこと。

同ロボットは神奈川大学と協働で須磨海浜水族園で行われたコミュニケーション誘発実験にて、導入前に機能検証がなされたそうです。職場のコミュニケーション促進にも意外にロボットは効果を発揮する場面があるということでしょう。

事例4:IoTでロボットの精密動作を実現するカワノ株式会社

神戸で婦人靴の製造販売に携わる280名規模のカワノ株式会社。ハンドメイドならではの履き心地の良い靴の製造にまい進する企業です。

同社は革靴の製造工程のうち甲革と中底の接着において大量の有機溶剤を用いるため、職人の健康面に負担がかかるという課題にロボットを用いて対処しました。靴のデザイン・サイズの多様さに加え天然皮革由来の個体差もあり、困難とされていた接着の自動化。そこで威力を発揮したのが3Dカメラによる甲革の形状データ計測です。手に入れたデータを元にロボットが動作するシステムが構築されました。

従来は難しかった精密な作業もIoTの力を用いることで再現可能になることがあります。IoT×ロボットで伝統技能のデータ化・継承が試みられる場合もあるようです。

事例5:ロボットのフル活用をIoTで支援するオークマ株式会社

最後に取り上げる愛知県丹羽郡に本社工場を構えNC装置やFA製品を製造するオークマ株式会社の事例です。数千人規模の大企業ですが、IoTを用いて人間とロボットの協働を実現する好例と言えるため、本記事でご紹介いたします。

同社はロボットをフル活用し、素材の投入や加工後の部品の取り出し、切削液の補給や加工時の切りくずの回収までを代行させています。ロボットの稼働状況はIoTによる「見える化」システムで把握。エラーの発生状況や工程の進捗、素材・完成品の場所などが工場内の大型モニターでいつでも把握でき、人間はロボットをよりうまく働かせる方法をデータを元に考えることができます。

同システムにより1日24時間・週7日間の工場のフル稼働が可能になり、大きく生産性が高められているということです。IoTを用いることでロボットのフル活用を実現できている例といえるでしょう。

まとめ

ロボット×IoTの事例についてご紹介しました。ロボットに作業を代行させることで生産性が何倍にもアップした例は枚挙にいとまがありません。

その可能性を広げる技術としてIoTは、他にはない威力を発揮してくれます。

IoT導入事例ファイル3: 安価にIoT化を実現できるビーコンと4社の事例

こんにちは、AI・IoTの活用事例を集めている盛岡在住ライターの宮田文机です。2019年ももう終わりですね。今年は、AI・IoT元年といわれた2017年から2年経ち、本格的に導入を検討する企業が大きく増加した年といえるでしょう。他社に乗り遅れないため工場のIoT化を推し進めたいという需要もどんどん高まっているのではないでしょうか?

中小企業に役立つAI・IoTの導入事例を紹介するこの連載。第三回となる今回は「ビーコン(Beacon)」を使った工場のIoT化事例をご紹介します。

誰もが知るツールとはいえないため、まずはその基礎知識をご説明しましょう。

ビーコン(Beacon)とは?

ビーコン(Beacon)は“Bluetoothの無線通信技術を利用した位置特定・情報通信技術”です。消費電力が非常に小さいBLE(Bluetooth Low Energy)が開発され、2013年にApple社が独自のBLEであるiBeaconがリリースされてから大きく注目を集めました。ビーコン発信機と受信機が通信することで、発信機の位置を特定したり情報を送信したりすることが可能です。しかも数百円~数千円と非常に安価に手に入れることができ、ほとんどの場合BLEが用いられているため少ない電力で使えます。

位置情報を特定する技術としてGPSを思い浮かべる方もいるでしょう。GPSは通信に人工衛星を用いますが、ビーコンは手のひらサイズの機械で位置情報をやりとりします。そのため情報通信が出来る範囲は数メートルから数百メートルと狭くなりますが、その分省電力・安価で正確に位置情報を把握することが出来ます。さらに発信機と受信機のやり取りで完結するため地下や屋内でもスムーズに通信を行わせることが可能です。

ビーコンは商業施設でのキャンペーン通知や雪崩時の捜索などさまざまな用途で用いられています。そして、製造業の現場でも生産性向上やムダの削減に大きく貢献しています。

実際の事例を見てみましょう。

事例1:台車の位置情報を把握しムダを削減した株式会社三松

建築部品や精密加工機械部品など幅広い機械装置の組立てを行う九州の株式会社三松。同社が課題として抱えていたのが、“台車の紛失問題”。顧客企業に組み立てた製品を納品する際に用いた台車が返ってこない事態が多数起こっていたのです。また見つからない台車を探す時間も生産性を下げる要因となっていました。

そこで導入したのが「ビーコンで各台車の位置情報を把握するシステム」。台車にビーコンを取り付けることで工場内マップ上で各台車の位置を一覧することを可能にしました。台車の紛失問題が解決されただけでなく、探す時間が不要になったことで業務効率が改善され、年間約3%の工数削減につながったといいます。

事例2:織機の稼働状況を可視化した丸井織物株式会社

石川県能登町の繊維メーカー丸井織物は積極的なIoT活用により、コストを押さえつつ幅広いニーズに応えることを可能にしています。丸井織物が活用するのが前述のiBeacon。織機にセンサーを取り付けることで、職員がiPod touchを近づけた際に稼働情報を読み取れるようにしました。その結果、不具合が起きても簡単に原因を特定し記録をすることができるようになったということです。

センサーは後付けでメーターや動きから情報を取得できるため、旧式の機械にも対応可能。メンテナンスの精度向上や生産性アップにつながっているということです。

事例3:位置情報で進捗や工数把握を実現したケーアイ工業

静岡県富士市にて金属加工に携わる60名規模のケーアイ工業株式会社。同社はビーコンで作業指示書の位置情報を得ることで工場の進捗や正確な工数まで把握できるようにしました。

その仕組みは製品・部品とともに作業指示書が工場内を移動することで成り立っています。作業指示書の位置が移動するということは、その前の工作機械による作業が完了したということです。すなわち、移動したということは作業が進んだということであり、各移動の間の時間を計測すれば正確な工数も把握することができます。結果としてデータを基にカイゼンの議論が行えるようになり、作業者の意識も高まったそうです。

事例4:出荷の効率をビーコンタグで高めたネスレ日本

最後はネスカフェやキットカットで知られるネスレ日本の事例です。ここでビーコンは製品の積み込みを行うトラックの位置情報・ステータスを可視化し、出荷の効率を高める役割を発揮しました。

ドライバーがトラックの待機場に到達した段階で行き先、車体ナンバーやドライバーの連絡先といった情報がビーコンタグに登録されドライバーに手渡されます。ビーコンタグを使えば、それらの情報とともに位置がわかるため「どこ行きのトラックがいつどこにいるか」工場側で簡単に把握できるように。次に来るトラックの行き先に合わせて出荷準備を行い、ベストなタイミングでドライバーを呼び出す仕組みが整いました。

同社の計測によると、システム導入以前/以後でトラックドライバーの拘束時間に約30%の違いが生じたそうです。

まとめ

製造現場のIoT化を安価に実現できるビーコンの概要と活用事例についてご紹介しました。

モノの位置情報を把握できる機能だけでも多様な活用法があり、記事中で紹介したように進捗把握や効率アップにつなげることができます。これまであまり目を向けてこなかった方も、ビーコンを使ってムダや非効率を改善できないか一度考えてみてください。

IoT導入事例ファイル2: データ活用が工場や人、品質に効果をもたらした6社の事例

こんにちは、製造業のデジタル化を応援するライターの宮田文机です。

近年のデジタル化のキーワードの一つとして挙げられるのが「データ活用」。プロセス改善やトレーサビリティ(追跡可能性)の確保に生かすべく、ものづくりの現場におけるデータ活用推進は年々進められています。

IoT導入事例ファイル第二回では、データ活用を実地した企業6社の例をご紹介。

一口にデータ活用といってもその内容は生産性向上、品質向上、在庫状況の把握など多種多様です。

温度データを品質管理に活用する東京鋳造所

群馬県高崎市でアルミの金型鋳造に従事する30~40名規模の東京鋳造所。1929年創業と長い歴史を誇る同社は2020年の東京オリンピックを目標に工場のデジタルトランスフォーメーション(DX)を進める「VISION2020」を掲げ、その一環としてデータ計測による品質管理を開始しました。

まずは鋳造に用いる金型に8本の熱電対を設置して温度をリアルタイムで測定。最も安定して高品質な製品を生産できる温度バランスを探ったそうです。そうして導き出したベストな管理データを活用することでロボットに自動で品質管理を行わせることが可能に。さらに、同社の海外進出の際、日本で得られたデータを共有することで、スムーズに同品質の製品を生み出せる環境が整ったといいます。

データを生産管理の効率化とコスト削減につなげた長島鋳物

長島鋳物は埼玉県川口市にてマンホール蓋枠製造に携わるものづくり企業です。近年特に多様化が進んでいるマンホール。必然的に多品種少量生産となり、管理コストが高まっていました。そこで同社が着手したのが鋳造工程のIoT化。

製品ごとに異なる材料の量や冷却に必要な時間、鋳造の進み具合などのデータを電気炉と注湯機に新設したセンサーから取得し、タブレットなどでリアルタイム把握できる環境を構築。さらに適切な炉内温度を測定することで10%の電気代削減にもつなげることができたそうです。

なお、同社工場のIoT化にかかったコストは一般社団法人環境共創イニシアチブが運営する「地域工場・中小企業等の省エネルギー設備導入補助金」によって賄われました。こうした公的補助は中小企業のIoT化の大きな味方です。

「人」のデータを生かして適材適所を実現する今橋製作所

茨城県日立市で発電機部品、自動車部品、医療機器部品、宇宙機器部品、半導体製造装置部品などの切削加工に取り組んでいる今橋製作所。緻密かつ高度な加工が求められる部品の製造を行うものづくり企業であり、その分工員の熟練や適性が重視されます。

そんな同社が実施しているのは“データ活用で従業員を適切に配置し活躍を後押しすること”。工員の思考力やストレス耐性、機器の使いこなしといった個人特性をコンサルティング会社と協力してデータ化。適切な配置やメンタルケア、離職防止に生かしています。

採用市場における人手不足は今後も続くことが予測されます。機器や設備だけでなく「人」のデータも生かすことで生産性向上や働き方改革といった大目標につなげられるでしょう。

クラウド経由で在庫データを把握する山田木管工業所

続いての先進企業は、岐阜県山県市の山田木管工業所。

手ぬぐい額などのオリジナル額縁やモダン神棚、四方框扉(しほうかまちとびら)といった木造りの温かみのある製品を生み出す企業です。同社では、在庫状況の把握をデータによって効率化しました。

具体的には、商品バーコードをスマホで読み取ることで、クラウドサービスを通して在庫数や最低在庫切れ、製造の優先順位などを把握できるシステムを構築。それまで完成品置き場まで移動して在庫状況を確認していた手間がなくなり、業務効率が非常に高まったといいます。

同社の取り組みは経済産業省が後押しする「スマートものづくり応援隊」の協力を受けて実施されました。

情報管理の手間を減らし短納期で他社に差をつける山口製作所

自動車関連部品やPCヒンジ関連部品のプレス加工・組立を行う新潟県小千谷市の山口製作所。同社は工場のIT化にいち早く取り組み、他社と比較して7~8割の短納期生産を可能にしています。そのスピードを支えているのはマイクロソフト社のAccessをベースに独自開発した生産管理システムと、中小企業庁の「ものづくり・商業・サービス新展開支援補助金」を利用して導入したデータ収集型機械制御システム。

製品データを一つのシステムに統合することで情報を呼び出す手間を削減でき、さらに工場の稼働状況を顧客に開示することでトレーサビリティにも寄与しました。同工場のデジタル化は生産性を約3倍向上させたというデータも出ているそうです。

データの共有で「人」をつなげる今野製作所

最後はIoTで設備と人をつないだ工場の事例をみてみましょう。東京都足立区に本社を構え、油圧機器・板金加工・エンジニアリング&サービス・福祉機器の4事業を展開する今野製作所です。

同社はリーマンショックによる業績低下を契機に、業務フローの改善に着手。引き合い・受注・生産・在庫状況にまつわるデータをほぼリアルタイムで全社的に共有できるシステムを構築し、従業員全員が一丸となって目標達成に取り組める環境を整えました。結果としてある製品の受注売り上げは約5倍になるといった成果が得られたそうです。

今野製作所はこの成功体験を生かし、自社内だけでなく他社との協業もIoTで実現することに取り組みました。西川精機製作所とエー・アイ・エスの2社と共同で運営する「東京町工場 ものづくりのワ」での情報共有やノウハウ蓄積にも同社が構築したシステムが生かされています。

まとめ

品質管理、コスト削減、人材配置、情報管理、トレーサビリティ確保、情報共有……、ものづくりに「データ活用」の考え方を取り入れることで生かされるポイントは枚挙にいとまがありません。

実際近年データ活用に対する意識は製造業全体で高まっており、2015年から2016年で「生産プロセスにおいて何らかのデータ収集を行っている」と経済産業省に回答した企業は大企業で20%、中小企業で26%増加しました。

多くの企業が次に進むべきは、データ収集からデータ活用のフェーズです。そのために本記事の事例をぜひ参考にしてください。

IoT導入事例ファイル1: 中小企業5社のスマホを使ったIoT

初めまして、製造業のデジタル化を応援するライターの宮田文机です。IT・HR・ビジネス戦略などを専門に、盛岡と東京の二拠点で活動しています。

政府の後押しや技術の普及を背景に工場へのIoT 導入が進んでいます。しかし社内にIT人材がいない、古い設備を交換する余裕がないなどの理由で着手できていないという経営者・担当者の方も多くいらっしゃるのではないでしょうか?そこでこの連載ではIoT化を職場改善につなげた企業の例を紹介、明日から役立つIoT化知識をお届けします。

第一回のテーマは、今や生活必需品ともいえる「スマホを使ったIoT化」です。

炉の遠隔監視・操作を可能にした岡谷熱処理工業株式会社

金型や工具の熱処理事業を行う岡谷熱処理工業株式会社。深夜無人状態で「焼き入れ」「焼き戻し」の作業を行っており、落雷などトラブル要因が発生するたびに社員が現場に駆け付けなければならないという問題がありました。

そこで熱処理炉・コーティング炉の炉内温度や使用電力量、冷却水温度などのデータをスマホで監視し、遠隔操作できるシステムを構築。働き方改革につながっただけでなく早急な問題の把握と立て直しに役立ったそうです。さらに製品の受注表の作成といった事務作業もスマホで登録できるようにすることで効率化・迅速化、さらにスムーズなデータ集積にもつながりました。

データの取得が容易になるIoTにおいて“いつでもどこでも状況把握ができる”という効果は代表的なものです。

独自開発のシンプルなシステムを活用する久野金属工業株式会社

愛知県の金属加工メーカー、久野金属工業株式会社はプレス加工を行うライン自体にセンサーを装着。社員がスマホで、1日の機械の稼働時間やサイクルタイム(一つの製品を生み出すまでに費やされる時間)などを把握できる環境を整えました。このIoTシステムは久野金属工業株式会社が関連企業と共同開発したもので「IoT GO」と名付けられています。

このようにIoTシステムを独自に開発、それ自体をビジネスとする製造会社も存在します。実は同システムが計測する対象は機械のオン/オフだけ。それだけで稼働時間や停止時間、サイクルタイムなどの重要指標は計測することができます。

そのようなシンプルなシステムから導入することが工場のIoT化で失敗しないコツのひとつです。ぜひ参考にしてください。

問題の原因特定を一目で可能にした株式会社土屋合成

文房具、自動車部品、時計など幅広い製品のプラスチック射出成型業を営む株式会社土屋合成。同社が実現したのはスマホとネットワークカメラを掛け合わせた生産状況監視システムです。

まず同社はメーカーの混在する成型機49台の稼働状況を取得し、正常稼働は青色で表示、停止中は赤色で警告など、一目で把握できるシステムを構築しました。そのうえで工場・事務所の全体にネットワークでつながったカメラを設置し、映像で問題発生時の様子を確認できるようにしました。

そうすることで原因特定が速やかに行えるようになりかつ問題解決に割かれる人員を減らすことで生産性向上にもつながったということです。

タブレット

クラウドサービスを上手に活用する株式会社幸田商店

食品製造業の現場でもIoTとスマホの活用による改革が始まっています。株式会社幸田商店は茨城県ひたちなか市に位置し、ほしいも、きな粉などの製造販売を行う企業。以前は生産管理なども手書きで行われていた幸田商店ですが、効率化を狙ってIoTを導入。原料と商品の出入庫情報をバーコード読み取りで入力できる体制を整え、リアルタイムでの在庫管理を可能にしました。

文章だけでなく画像や動画でも記録できるため情報量やわかりやすさが高まるという、データの質に対する成果もあったそうです。同社のシステムはkintoneやOneDriveといったクラウドサービスを用いることでコストが抑えられています。

導入スピードや運用の容易さにおいてもクラウドサービスには利点があります。

ノウハウ継承にIoTを生かす大鉄精工株式会社

医療機器や潜水艦など高い精度の求められる精密機械の切削加工を行うのが大鉄精工株式会社。同社はその貴重なノウハウの蓄積に「Teachme Biz」というクラウドベースのマニュアル作成ツールを導入。実際の作業現場で写真を撮影しその場でマニュアルの作成ができる環境を整えました。

紙の場合難しかったマニュアルの更新や差し替えも容易になり、指導の幅も広がったということです。

実はマニュアル作成もデジタル化によって得られるメリットの大きい作業です。

まとめ

スマホとIoTを掛け合わせ社員の負担軽減や生産性向上、ノウハウ継承につなげた中小企業5社の事例をご紹介しました。スマホは、最も普及したIoT機器ともいえます。うまく活用すれば安価かつ高速の導入・定着化も望めるでしょう。自社に重なる事例はないかぜひ振り返ってみてください。