自動化とは？最新技術の活用・導入事例や今後の自動化の進歩を考える

作業の自動化は、人間の負担軽減につながります。しかし、自動化するのはロボットというイメージがあり、最新技術が分からない方もいるのではないでしょうか。

この記事では、自動化の基本知識と最新技術を使った自動化について解説します。最後まで読めば、スムーズに自動化を導入できるでしょう。

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自動化とは

自動化とは、人の代わりにテクノロジーを駆使して作業することです。定型業務や反復作業のある業界において、ロボット工学や製造、自動車といった幅広い分野で使われています。

中でも注目を集めているのが工場の自動化です。ファクトリーオートメーションとも呼ばれ、生産工程を自動化します。

自動化した工場で扱う代表的な機械が、産業用ロボットです。1970年代から取り入れられましたが、近年はデジタル技術を用いた産業用ロボットが活躍しています。

自動化に関わりの深い最新技術

人の手に代わって作業する自動化には、2つの技術が関係します。1つ目はIoT（Internet of Things）です。さまざまな物がインターネットとつながることで、人の代わりに情報を集めます。2つ目はロボティクスです。人の代わりに作業する役割を担います。

ここでは、自動化に欠かせない技術として、IoTとロボティクスを紹介します。

IoT

IoTは、物のインターネット化を指します。スマートフォンやパソコンだけでなく、テレビ・車・エアコン・冷蔵庫などがインターネットとつながることで、人々の生活が豊かになる技術です。IoTの導入により、遠隔で稼働状況の把握や操作ができます。

IoTを活用した事例として、スマートファクトリーがあります。人の代わりに集めた工場設備や作業のデータを活用し、生産性や品質の向上につなげる工場のことです。

ロボティクス

ロボティクスとは、ロボットの設計・制御・制作を行うロボット工学のことです。ロボットのフレーム・機構を設計する機械工学、制御用プログラムを作成する情報工学、ロボットのモーターを動かす電気回路を制作する電気電子工学といった学問や技術研究を指します。

近年はロボティクスの意味が広がり、開発だけでなくロボット産業全般も含むようになりました。ロボティクスが今後さらに発展し、IoTと同時にロボットの導入が進むと、自動化が加速するでしょう。

最新技術を取り入れた自動化が必要な理由

企業が自動化に取り組まなければならないのは、人手不足や働き方改革、競争力の激化といった背景が理由です。しかし、「コストや手間が増えるだけ」「ロボットに仕事を奪われてしまう」といったネガティブなイメージを持つ方もいます。

社内で理解を得るためにも、自動化が必要な理由を理解しましょう。

人手不足の深刻化

日本は少子高齢化が進み、労働力不足が問題になっています。内閣府発表の「高齢社会白書」によると、生産年齢人口（15歳〜64歳）は1995年をピークに減少しており、2025年には7,170万人、2065年には4,529万人になる見込みです。

このような事情から、自動化しなければ業務を遂行できない、人員確保が間に合わないから自動化を取り入れるというケースもあります。

働き方改革の促進

働き方改革の推進により、企業は子育てや介護といった従業員一人一人の事情に応じた働き方を選択できるよう、業務方針を変更する必要があります。時短勤務へのシフトや積極的な有給休暇取得、残業時間削減に取り組む人もいるでしょう。

多様な働き方を維持しつつ、企業の経営目標を達成するには、業務の自動化が欠かせません。

競争の激化

国内だけでなく、世界をターゲットとして市場展開する企業が増えています。国内外で競争力を保つには、人件費削減など生産性向上につながる取り組みが大切です。

これまで人件費の安い中国で多くの製品を製造していましたが、中国の経済成長が進んだことで、賃金は上昇傾向にあります。

最新技術による自動化のメリット

日本が直面する人手不足といった問題の解消を目的に、自動化を導入する企業が増えています。ロボットを使った自動化の市場規模が年々拡大しているのは、さまざまなメリットがあるためです。ここでは、自動化に取り組む4つのメリットを紹介します。

業務の効率化

業務を自動化すると効率がアップし、浮いた時間で重要度の高いコアな業務に取り組めます。

例えば、製造業の外観検査におけるAI導入です。外観検査は従業員の疲労がミスにつながる業務ですが、AIを使うことで手直しや返品費用を削減し、生産性を上げた事例があります。

技術の伝承

少子高齢化が進む日本では、熟練者の技術伝承が課題です。伝承する技術には、目に見える情報（形式知）と、目には見えず言語化が難しい情報（暗黙知）があります。

言語化が難しい情報は目で見て覚えるしかありませんでしたが、アイトラッキングといった技術を使うことで、定量的なデータとして取得・解析が可能です。

従業員のモチベーションアップ

作業の自動化によって効率化を図ると、従業員の労働時間の短縮が可能です。また、立ち入り禁止エリアに従業員が入らないようにカメラで監視すれば、安心して働ける職場環境が整います。

効率化と安全性向上は、従業員のストレス軽減やモチベーションアップに効果的です。

事故やミスの防止

業務の中には、ミスや事故につながりやすい作業があります。そのような作業を自動化することで、人的事故の減少が可能です。また、品質の均一化にも役立つでしょう。

障害物や人を自動回避する機能を備えた無人搬送車を、病院や製造業の現場で使用する事例もあります。

自動化の最新技術を活用した導入事例

自動化には多くのメリットがありますが、どのように業務に生かせばよいか分からない方もいるかもしれません。そのような場合、実際の導入事例を参考にするとよいでしょう。5つの企業が取り組んでいる自動化事例を紹介します。

アセントロボティクス株式会社

アセントロボティクス株式会社は、高度なプログラミングがなくとも導入可能なソフトウエアベースのシステム「アセントピック」を提供しています。

アセントピックは、ロボット先端の3Dカメラでばら積み状態の物を検出します。検出結果をAIで分析し最もピッキングしやすい物を選ぶため、物が乱雑に置かれた状態でもつかむポイントの検出が可能です。

また、対象物の3DCADデータを基に機械学習をすることから、データ準備の手間が必要ありません。

株式会社東芝

株式会社東芝は、製造現場の生産性・信頼性向上に取り組んでいます。

製造現場では、製造プロセスや設備稼働のデータを大量に蓄積しています。しかし、測定ミスや通信エラーが原因の欠損値および抜き取り検査があることから、約1割しか収集できないケースもありました。

欠損値が多いデータでも、歩留まり悪化や品質低下などの要因を高速かつ高精度に特定する機械学習アルゴリズムを開発し、既存のアルゴリズムと比べて誤差を約41％まで削減しています。

サントリー食品インターナショナル株式会社

サントリー食品インターナショナル株式会社は、調達・製造・品質管理・出荷といった製造工程データを集約し、デジタルツイン機能のあるIoT基盤に集約しました。工場内の見える化と製品トレースを実現しています。

これまで、不良品が発生した際の原因特定に1時間かかるケースもありましたが、デジタルツインにより機器・設備のエラー原因の特定が数分で済むようになりました。設備に設置したIoTセンサーのデータを基に、異常発生の予測もできます。

株式会社ブリヂストン

タイヤ事業を展開する株式会社ブリヂストンは、2002年に部材工程から製品検査工程までを自動化しました。

2016年にはAIを搭載したタイヤ成型システム「EXAMATION」を導入し、生産工程から得たビッグデータの解析や技能員の技術・知見を反映したアルゴリズムにより、製造工程を自動化しています。

これまでは技能員に依存していましたが、自動化によって手作業で生じていた商品のバラつきが減り、品質向上につながりました。

株式会社ダイセル

株式会社ダイセルは、セルロース化学や有機合成化学をコア技術として事業を展開する化学メーカーです。

自社開発の自律型生産システムにAIを搭載しています。840万件あった熟練者の意思決定（操作・判断・監視）や知見を、8種41動作に整理してシステムに取り込みました。業務では、AIが無駄のない運転や設備の変調予知を検知する役割を担います。

AIは、日々の運転から新たな知見を自動的に抽出し、生産性を改善します。

最新技術を使った自動化の今後

第4次産業革命とは、IoT・ビッグデータ・AIなどを用いた技術革新です。情報技術や電子工学を使って単純作業の自動化が進んだ第3次産業革命に次ぐ変化で、情報通信や教育、医療の分野だけでなく、製造業でもデジタル技術の活用が進んでいます。

第4次産業革命は、地球環境の保全や人の嗜好性への配慮など、人を中心に考えていないという課題がありました。その課題を解決するために、第5次産業革命では「人中心」「持続可能性」「回復力」の概念を掲げています。

農業をはじめ、さまざまなものづくりでバイオテクノロジーを利用しますが、AIを組み合わせることで人型実験ロボットによる研究・製品開発時の自動化を進める方針です。

産業には、第6次産業という構想もあります。衰退している農業や水産業の活性化を目的に考えられたもので、農林漁業者が生産物にある価値を高め、収入向上を目指します。生産物の安定供給に欠かせない自動化への投資も必要です。

UMWELTの導入は自動化の推進に最適！

業務効率化に向け自動化ツールを探している企業様には、TRYETINGが提供する『UMWELT』をおすすめします。

UMWELTはノーコードAIのため、専門知識が必要ありません。既存の従業員で自動化に取り組めます。ここからは、UMWELTの特徴と企業の導入事例を紹介します。

自動化による業務効率化が実現できる

UMWELTは、自動シフト作成や自動発注、在庫管理、需要予測といった自動化に役立つ機能を備えるAIツールです。ノーコードAIのため、プログラミング言語やAIのスキルがなくとも利用できます。

各機能で扱うデータの取得・結合・変換も、RPA機能で自動化が可能です。手間のかかる欠損値処理や解析もUMWELTのアルゴリズムで自動処理が可能で、工数を大幅に削減できます。

導入事例

ある製薬原料製造業者様では、変化しやすい温度や攪拌（かくはん）速度、水素イオン指数（pH）といったプロセス条件のコントロールが必要で、熟練技術者が48時間以上炉を監視しながら製造していました。

生成物とプロセス条件をひも付けて、熟練者の感覚を頼りにプロセス条件をチューニングしていましたが、UMWELT導入の目的はチューニング作業の自動化です。

プロセス条件プロファイルと生成物の「教師データ」を使い、仮想空間で実験できる物理モデルを構築し、遺伝的アルゴリズムで収率など生成物の状態を最大化する条件を算出しました。今後は、プラント制御システムと接続することも視野に入れています。

（参考： 『【製薬原料製造業者様】UMWELT活用事例｜熟練の技術を高精度に自動化 / 生産プロセス条件の自動最適化システムの実現｜TRYETING』）

まとめ

自動化とは、デジタル技術を駆使し、定型業務や反復作業を自動的に実行することです。業務を自動化することで効率化が図れる他、人手不足の解消や働き方改革の促進につながります。

自動化ツールに迷う企業様には、TRYETINGのUMWELTがおすすめです。UMWELTは、需要予測や在庫管理、自動シフト作成といった機能を搭載しています。各機能の操作は簡単で、新たな人材を採用する必要がありません。お気軽にお問い合わせください。

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