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工場に導入できる自動化技術とは？メリットやデメリットを解説！
目次
工場に導入可能なIoTやロボティクスなどの自動化技術は、業務効率の向上やヒューマンエラーの削減、コスト削減などを目的として、多くの現場で活用され始めています。一方で、高額な導入コストの問題や、ロボットを管理するためのIT人材の確保が不可欠などのデメリットもあるため、導入前にメリットとデメリットをよく知っておくことが大切です。
本記事では、工場に導入できる自動化技術のメリットやデメリットについて解説します。
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工場の自動化技術は2つある
工場の自動化技術は、大きく分けて「IoT」と「ロボティクス」の2種類あります。工場の自動化を推進するためには、IoTとロボティクスをバランスよく導入して、両者の効果を最大限に引き出すことが大切です。
ここでは、IoTとロボティクスの具体的な特徴について解説します。
IoT
IoTとは、「あらゆるモノをインターネットに接続する技術」のことです。近年ではインターネットが発達し、機械にセンサーを取り付けて情報収集を行う処理が容易になりました。工場においても、IoTを活用してさまざまなデータを収集し、生産業務の効率化や生産性の向上に役立てられています。
最近では、機器やセンサーをインターネットに接続して工場の情報を収集し、自動的に稼働監視とフィードバックを行う「スマートファクトリー化」を推し進めている現場も数多くあります。
ロボティクス
本来の「ロボティクス」という言葉は、ロボット開発を行うための技術研究や学問を表す言葉でした。しかし、近年ではロボティクスという言葉が持つ意味は広がってきており、ロボット関連の技術や、ロボットの活用方法、ロボット産業そのものなどを指すこともあります。
世界中でロボティクスの研究は急速に発展しており、個人・企業を問わず、さまざまな場面でロボットが活用されるようになってきています。IoTとロボットを同時に活用することで、企業における自動化もさらに進んでいくと考えられています。
自動化の技術を導入するメリット
自動化の技術を導入するメリットとしては、人件費の削減や採用・育成リスクの軽減、ヒューマンエラーの防止などがあります。また、製品の品質や作業スピードを一定に保てることや、稼働環境に関わらず適応できる点なども、自動化のメリットです。
ここでは、自動化の技術を導入する5つのメリットについて詳しく解説します。
人件費の削減になる
自動化の技術を導入すると、これまで人間が行っていた業務を自動化技術が代わりに処理することが可能です。これによって、業務を処理するために必要な人数を減らすことができ、人件費の削減につながります。特に手順の決まった定型業務には、自動化技術が高い効果を発揮します。
自動化技術によって浮いたリソースは、社内の他の生産性が高い業務へ割り当てることで、新商品開発やマーケティング改善などに注力でき、売上向上や顧客満足度工場などにつなげられます。
採用や育成リスクを軽減できる
採用や育成リスクを軽減できることも、自動化技術のメリットのひとつです。自動化技術を活用して業務の機械化を進めることで、人材を雇うことなく多くの業務を処理できます。これによって、人材の確保や育成を行わなくても、一定の成果を上げ続けることが可能になります。
また、近年では多くの企業で人手不足が深刻化しており、人材が必要になった時にすぐにリソースを確保できるとは限りません。このような場面でも、自動化技術が役立ちます。
ヒューマンエラーを防げる
人間が業務を処理する上で、ある程度のヒューマンエラーは避けられません。工夫によって削減することはできますが、完全にゼロにすることは難しいと考えられます。しかし、自動化技術によって機械化できれば、人間による手作業がなくなるため、ヒューマンエラーを防止できます。
機械が作業した後に、正しい結果が出ているかどうかをチェックする担当者を配置するだけで業務が完結するため、細かいミスの見落としも削減しやすくなります。
製品の品質や作業スピードを一定に保てる
人間が業務を行う場合は、担当者の疲労度や体調などのコンディションによって成果が大きく異なります。品質や作業スピードが著しく落ちることもあるでしょう。しかし、自動化技術に業務を代替させれば、疲労などの概念がないため、製品の品質や作業スピードを一定に保つことができます。
その日のコンディションに左右されず、決められた時間の中で同じ量の業務をこなし続けられるため、業務スケジュールの見通しが立てやすくなる効果が期待できます。
稼働環境に関わらず適応できる
人間には得意・不得意があるため、稼働環境によっては本来の能力を100%発揮できないことも十分に考えられます。能力に適した配置ができていないために、期待通りの成果がなかなか出ず、生産性が低下することも考えられます。
一方の自動化技術なら、機械が作業を行うため、稼働環境に関わらず業務に適応できるというメリットがあります。得意・不得意を気にせず、あらかじめ設定されたシナリオに基づいて作業を行うので、成果にばらつきが出ることもありません。
自動化の技術を導入するデメリット
自動化技術の導入にはさまざまなメリットがある一方で、導入コストや電気代・メンテナンス費用などのコスト面がデメリットに感じられることもあります。また、故障の可能性や、自動化技術だけでは対応しきれない作業がある点も考慮する必要があるでしょう。
他にも、管理する人材やスペースの確保など、いくつかのデメリットが存在します。ここでは、自動化技術の技術を導入する7つのデメリットを解説します。
導入コストがかかる
自動化技術を導入するためには、初期コストがかかります。例えばあらかじめ設定したシナリオに則って定型業務を自動化してくれるRPAは、高額な製品だと初期コストが数百万～数千万円に上ることもあります。
高額なコストをかけて導入した自動化技術が、コストに見合うだけの成果をもたらしてくれるかどうかを見極める作業は、自動化技術を導入する前に必要です。事前に費用対効果を検証し、導入価値があると判断したときのみ導入することが大切です。
電気代やメンテナンス費用がかかる
導入した自動化技術を維持するためには、電気代やメンテナンス費用がかかります。具体的な費用は導入した技術の内容や導入規模にもよりますが、特にメンテナンス費用は、現場によっては大きな負担になる可能性があります。
ベンダーから提供されている多くのシステムは、導入後に毎月の利用料や保守・メンテナンス費用を支払う必要があるため、初期費用だけでなく、導入後の月額費用も含めて、費用対効果を検証することが求められます。
故障する可能性がある
人間に代わって常に一定の成果を上げ続けてくれる自動化技術ですが、機械であるという性質上、故障リスクは常に付きまといます。故障すると日常業務が滞り、生産や納品に多大な悪影響を及ぼす可能性があります。また、それに伴って顧客からの信頼が低下するおそれもあるでしょう。
自動化技術の導入後は、万が一の故障に備えて復旧のための手順を整備したり、一時的にアナログで運用するための代替策を用意したりするなどの対策も必要です。
対応できない作業がある
残念ながら、自動化技術だけで全ての業務を機械化することはできません。自動化技術は手順が決められた定型業務の処理を得意としていますが、複雑な判断が必要な処理は苦手です。例えば経営戦略の策定やマーケティング戦略の方向性の決定など、柔軟な思考力が求められる業務は、人間の判断が必要になります。
自動化技術を導入する際は、自社の業務のうち、どの範囲の業務を自動化できるのかを明確にした上で、適切な範囲の業務を任せる必要があります。
管理する人材が必要になる
自動化技術を導入することによって、これまで人の手で処理していた業務を自動化し、人件費を削減できます。しかし、これまでは不要だった「自動化技術を管理する人材」が必要になるというデメリットもあります。
自動化技術を管理する人材は、デジタル技術の知識を持ち、正しく運用するためのスキルを備えている必要があります。自社に適した人材がいない場合は、新しく採用したり、自社の人材を育成したりする手間やコストがかかります。
広いスペースが必要となる
工場などに導入される自動ロボットの中には、大型の機械も数多くあります。そのため、設置個所として広いスペースを確保しなければならないケースも少なくありません。十分なスペースを確保できない現場においては、自動化技術の導入を諦めなければならないこともあるでしょう。
十分なスペースを確保できない現場では、PCにインストールして使用するRPAやAIシステムなど、限られたスペースでも高い成果を出せる自動化技術を導入するのもおすすめです。
他の工程との連携を図る必要がある
自動化技術を導入する際は、他の工程との連携を図る必要があります。1台のロボットがあらゆる作業を担えるわけではなく、複数台のロボットが並行して作業を行うことで、業務が自動化されるためです。
導入前に導入後の業務プロセスを具体的に想像しながら、ロボット同士の連携を考慮した運用を設計することが大切です。設計が曖昧なまま運用を開始すると、連携がうまく行かず、期待通りの成果が出ない可能性があります。
工場の自動化技術が抱えている課題
工場の自動化技術として、クラウドサービスを導入している例は少なくありません。しかし、クラウドサービスはインターネットを経由して提供されているため、情報処理の際にタイムラグが発生する可能性があるという課題を抱えています。
クラウドサービスの利用によるタイムラグの影響を回避するための技術として、ロボットのすぐ傍に設置されているサーバーなど、利用者側でデータを処理するエッジコンピューティングに注目が集まっています。エッジコンピューティングの活用によって、ロボットの反応速度の向上が期待されています。
工場に自動化技術を取り入れている事例
工場に自動化技術を取り入れる際は、既に導入している企業の事例を参考にするのがおすすめです。ここでは、工場ラインの無人化を実現したアイリスオーヤマ、液晶の不具合をAIが修正する片岡製作所、品質検査にAIを取り入れたアウディの3つの事例を紹介します。
これから工場に自動化技術を取り入れたいとお考えの方は、ぜひ参考にしてください。
アイリスオーヤマ
アイリスオーヤマでは、自動化技術を活用した工場ラインの無人化を推し進めています。LED照明を製造しているつくば工場では、既に製造から出荷までの工程が自動化されています。
同工場は延べ面積約11万平方メートルの広大な敷地面積を持ちますが、従業員は50名程度しかおらず、1つのラインに1人程度の従業員を配置するだけで生産が可能な状態になっています。将来的にはラインに従業員を配置しなくても、遠隔で生産を監視できる体制にしていく予定です。
片岡製作所
レーザー加工機を製造する片岡製作所では、AIを活用して自動的に液晶の不具合を修復するシステムを導入しています。レーザー加工機の生産過程では、チリやホコリなどの細かい不純物が液晶に混じることがあります。同システムでは、AIがチリやホコリを自動的に感知し、修復を行うことが可能です。
従来は人間が目視で液晶に混じる不純物を検知していましたが、疲労が蓄積しやすく、見落としなどのヒューマンエラーが起こりやすい状況にありました。AIに切り替えることで、ヒューマンエラーを防止し、生産効率の大幅な向上が期待されています。
アウディ
自動車メーカーのアウディは、工場における生産工程にAIを取り入れて、品質検査を機械化しています。従来の品質管理は人間と機械が約50%ずつ担当していましたが、AIの導入によって、将来的には全ての品質管理の自動化を目指しています。
同社のAIによる品質検査には、プレス加工の過程で金属板に生じる、「クラック」と呼ばれるひび割れを自動的に認識する技術が用いられています。この技術を活用し、アウディでは他にもさまざまな自動化を進めていきたい考えです。
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生産管理を自動化するなら、ノーコードAIクラウドの「UMWELT」が適しています。UMWELTは、需要予測や在庫管理、自動発注など、数量の予測が得意なAIシステムであり、生産現場で役立つ機能が揃っています。
需要予測による最適な生産スケジュールの作成や、倉庫の在庫管理の自動化、適切な発注数量の見極めなど、さまざまな業務をUMWELTに代替させることで、これまで人間が担当していた多くの作業を自動化できます。
AIの作成はExcelのデータを連携するだけで完了するため、専門知識がない人でも簡単に高度なAIを扱うことが可能です。生産管理の自動化を検討しているなら、ぜひUMWELTの導入をご検討ください。
まとめ
工場に導入できる自動化技術は、大きく分けてIoTとロボティクスの2種類あります。自動化を推進する際は、IoTとロボティクスをバランスよく導入し、効果を最大限に引き出すことが大切です。
人件費の削減やヒューマンエラーの削減など、自動化技術にはさまざまなメリットがありますが、一方で導入コストの問題や、全ての作業を自動化できないデメリットなども存在します。導入時はメリットとデメリットをよく理解した上で、費用対効果を良く検証することが大切です。
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