人手不足を感じており、工場をDX化して業務の効率化を図りたいが、何から始めてどう進めていくべきか、と悩んでいる経営者や管理部門の担当者はいるでしょう。
工場のDXは業務効率化以外にも、品質の担保や利益の最大化など、多くのメリットがあります。
この記事では具体的な手法やDXを進めるためのステップ、成功事例などを詳しく解説するため、ぜひ参考にしてください。
工場のDXとは？
工場におけるDX（デジタルトランスフォーメーション）とは、最新のデジタル技術を駆使して、製造工程全体の情報を一元管理することです。入荷から組立・製造、検査までの過程を効率的に進めることで、利益の最大化や会社全体で情報の共有がしやすくなります。
また最新の技術を活用することにより、効率化できると時間的な余裕が生まれ、製品開発に時間やコストをかけることや品質を向上させることも可能です。
工場のDXが注目を集める理由
工場のDXが注目されている背景には、現状の課題が大きく関係しています。インターネットの普及によって、多くの顧客の情報を手に入れられるようになりました。一方で、製造業における人手不足は深刻です。
厚生労働省の「2021年版ものづくり白書（令和2年度）」によると、製造業の労働者数は18年間で157万人も減少しました。この急激な人手不足と顧客数の増加は、業界にとって大きな課題となり、製造業のニーズへの迅速な対応を困難にさせています。加えて、技術の属人化による継承問題や、施設の老朽化などの課題も存在します。
これらを解決するために、工場のDXによって生産性を向上する必要があり、DX化が多くの関心を集めているといえるでしょう。
グローバル化が進む昨今、競争に生き残って利益を継続するためにはIT技術の活用が必須化しており、工場のDX化を進めることによって、多くの労働問題への対応や生産性の向上が期待できます。
参考：厚生労働省「2021年版ものづくり白書 （令和2年度）」
工場のDXによって得られるメリット
工場のDXによって得られるメリットは次の5つです。
- 業務効率や生産性の向上につながる
- 製品の品質向上につながる
- 技術の属人化を解消できる
- コスト削減につながる
- 市場内で競争優位性を高められる
それぞれ詳しく解説します。
■業務効率や生産性の向上につながる
工場のDXで生産プロセスを見直し、業務の効率化を図ることで生産性が向上します。生産ラインの停止時間を短縮することや、不良品の発生数を減らすことで、工場全体の生産性が向上するでしょう。
また生産性が向上することで人手不足が解消できれば、有給の取得率が上がり、残業や休日出勤、夜勤などの日勤以外の勤務が減れば働きやすい環境が整うことも見込めます。従業員満足度が向上するため、人手不足が課題となっている企業においては重要な解決策となる可能性があります。
このように業務を効率化することでさまざまなメリットが期待できるでしょう。
■製品の品質向上につながる
IoTデバイスやビッグデータの分析、AI等を活用すると、高精度な品質チェックが可能です。具体的には、品質異常の検知や原因特定のように、これまでは「誰がやるか」によって品質が左右されていたものが、工場のDX化によって一定基準以上の品質が保たれます。
また、例えば目視のように人為的チェックでは確認しきれないことが、AIやIoTでなら確認できるケースもあるでしょう。これらは製品の品質向上につながり、さらに人手不足解消や顧客満足度の向上にもつながります。
■技術の属人化を解消できる
技術や業務の自動化、熟練者のノウハウのナレッジ化によって、技術・業務の継承、標準化が可能になります。
工場では技術面においても属人化しやすく「この業務は担当者しか詳細がわからない」といったように、オペレーションやフローの細部がブラックボックス化していることも少なくありません。
工場のDXで属人化を解消すると、新たに従業員が入社した際に熟練者の技術を伝承し、技術を担保した状態でスムーズに業務を遂行できます。「人材が辞めたあとに後継者がいなくなる」という不安や懸念を抱えている工場にとって、大きなメリットです。
■コスト削減につながる
工場のDXではビッグデータやAI等などを活用することで、高精度な需要予測が可能となります。
在庫が不足してしまうと機会損失となり、反対に過剰在庫は保管費用がかさむ可能性があります。いつか消化しきれるのであれば保管費用だけで済みますが、使用に期限があるものなどは過剰在庫が廃棄になることもあり、原価、廃棄費用まで無駄になってしまいます。そのため在庫管理の自動化、発注・製造の適正化が実現することで、コスト削減が可能です。
また業務効率の向上により、残業代が減ったり、DXによってオペレーションを見える化することで教育・研修費用などのコストも削減できるでしょう。
■市場内で競争優位性を高められる
工場のDXによってデータ収集・分析がしやすい環境を構築すれば、顧客ニーズに応じた製品の開発や製造、ニーズの変化への対応がしやすくなるでしょう。
現在はインターネットやSNSの普及もあり、顧客ニーズが迅速に変化する中で、製造から販売までの対応を短期間でおこなうことが求められます。工場のDXにより業務の効率化が図れるため、短期間での対応が可能となり結果として顧客満足度が高まり、競争優位性を高められます。
工場のDXで活用されている技術・業務の例
工場のDXで活用されている技術や業務や業務には、以下が挙げられます。
- AIの画像認識で検品・出荷作業を自動化
- 異常検知システムによる設備保守管理
- AIを活用した需要予測
- VR・ARを使ったシミュレーション
- 文書管理システム（OCR）でのペーパーレス化
- ロボットを活用した清掃・運搬作業の効率化
- 照明の無線制御
それぞれ詳しくみていきましょう。
■AIの画像認識で検品・出荷作業を自動化
工場のDXではAIの画像認識を使って、異常や不良品を自動検知できるようにすることが可能です。AIに画像学習をさせることで、商品の在庫管理やピッキング、配送仕分けの自動化ができるようになります。
このようにさまざまな業務を自動化することにより、人員削減によるコスト減や検品ミスなどのヒューマンエラーを防止できます。
■異常検知システムによる設備保守管理
工場のDXでは、業務の効率化だけでなく、設備の保守管理の効率も改善できます。具体的には。AIの画像解析を使用して、工場の各所に配置されたカメラの映像から機械設備の異常を検知するシステムを導入することが可能です。
このシステムは、AIの学習機能により、検知や原因判定の精度を向上させるだけでなく、継続的に映像を収集することで、迅速に原因の特定もできるようになります。
■AIを活用した需要予測
需要予測によって在庫の過不足がなくなり、最適化されます。
具体的にはAIに過去の在庫数や出荷数などを学習させることで、最適な需要予測を実現します。在庫管理の属人化が解消されたり、商機を逃すことがなくなったりする効果が期待できるでしょう。
■VR・ARを使ったシミュレーション
VRは「Virtual Reality」の略で、人工現実感や仮想現実を示します。一方ARとは「Augmented Reality」の略で拡張現実のことで、何かをきっかけにして情報を呼びだし現実の世界に情報を重ね合わせることです。
VRは実際の現場を仮想空間に再現し、その上でさまざまなシミュレーションを実施することで、事前にリスクを特定したり、問題点を洗い出したりすることが可能になります。ARでは、遠隔地にいる熟練者がリアルタイムで現場のスタッフをアシストすることで、保守や点検作業をスムーズに進行させることができます。このように工場のDXでは、VRやARを活用した業務サポートが実現できます。
■文書管理システム（OCR）でのペーパーレス化
OCRで扱う文書をデジタル化して管理することで、ペーパーレス化が実現できます。ペーパーレス化することで、検索性が向上するだけでなく、社内でのデータの共有も容易になります。
またデジタル化すると管理性が上がり、紛失のリスクも減少できます。ほかにも、保存したデータを必要なときにすぐに取り出すことも可能です。
■ロボットを活用した清掃・運搬作業の効率化
ロボットを活用し清掃・運搬作業を自動化することで、人がおこなっていた作業を代替が可能です。
工場内や倉庫などは範囲が広く簡単な清掃だけでも人数が必要です。また工場内で部品が切れてしまうと一旦製造ラインがストップしてしまい、時間とコストがかかります。ロボットを活用し、人手をかけずに清掃を済ませたり、運搬作業を代替したりすることで、効率化が実現するだけでなく人件費の削減にもつながります。
事例：人とロボットが共に発展する「ロボットフレンドリー」な物流倉庫を実現！
清掃ロボット「Whiz i アイリスエディション」なら清掃時間の短縮で、業務効率化・生産性が向上します。センサーが障害物や動作を検知して回避するため、安全に清掃可能です。専用ツール「Whiz Connect」で遠隔管理も簡単におこなえるのが魅力です。
業務用お掃除ロボット Whiz i IRIS EDITION｜製品情報 ｜清掃DX｜アイリスオーヤマ
■照明の無線制御
工場や倉庫内の照明を無線制御することで、管理の効率化、コスト削減につながります。
無線制御システムとはタブレットやスイッチなどから、状況や用途に合わせて照明の明るさや光色を調節することが可能となり、大幅な節電も期待できます。工場や倉庫内などの範囲が広い場所で、タブレットやスイッチで照明の調整ができることは大きなメリットといえるでしょう。
アイリスオーヤマが取り扱う「LiCONEX」には、独自の通信方法となる「メッシュリンク」が採用されており、高速で安定した通信を実現できます。照明の無線制御を検討する際は、ぜひアイリスオーヤマ公式サイトを確認してみてください。
アイリスオーヤマ「LiCONEX」
工場のDXを進めるステップ
工場DXを進めるには、6つのステップを1つずつ進めましょう。
効果を検証して改善につなげていく、いわゆるPDCAを回すことが重要です。
6つのステップは次のとおりです。
- 現状の課題と業務過程の把握
- DX推進担当の選任・チームの発足
- 目的やビジョンの明確化、共有
- 使用ツールの理解促進、選定
- 施策の優先順位付け
- 効果の検証、分析と改善
順番に解説します。
■1.現状の課題と業務過程の把握
現在、業務で使っているツール、業務過程、課題、従業員からの要望を洗い出して整理しましょう。「現状の課題はどのようなことなのか」「解決したい課題は何か」を考慮しながら把握していきます。
まずは現場の考え方や課題を共有し、正しく理解することが大切です。
■2.DX推進担当の選任・チームの発足
次に、社内でDX担当者や推進チームを立ち上げましょう。担当者を決めてチームを立ち上げることでスムーズにDXが進められます。
ただし、DX担当者やチームを立ち上げたあと、担当者に丸投げしないように注意しましょう。工場のDXが進まない原因として、経営陣がDX担当者やチームに丸投げしてしまうことが挙げられます。
DXの目的は、データや最新のデジタル技術を活かして、経営に関わるさまざまな事象を根本的に変革することです。そのため経営陣が定める企業のDXの方針は、極めて重要です。DX担当者や推進チームを立ち上げたあとも連携をとり、情報共有をおこないながら進めるとよいでしょう。
■3.目的やビジョンの明確化、共有
明確な目的とビジョンを策定し、社内で共有しましょう。社内で理解が得られるよう、DXの必要性やその背景を伝えることが大切です。
ただし、工場DX自体が目的ではなく、ある目標やビジョンを達成するための手段であることを強調する必要があります。そのため、まずは経営陣とDX担当者で目的やビジョンを明確に定義し、そこから最適な手法を選択することが重要です。
このとき、経営陣の熱意だけでは十分な理解が得られない可能性があります。社内の理解と支持が欠けると、DXへの反発が生まれやすく、DXの実施が難しくなってしまうこともあるでしょう。反発がどうして起きるのか、その原因を深く分析し、従業員にとってのDXのメリットや導入から運用までの流れの変化などを具体的に示すことが必要です。最終的に、DXの利点や提供する価値をじっくりと理解してもらう過程を大切にするとよいでしょう。
■4.使用ツールの理解促進、選定
使用を想定しているツールの内容、機能、コストなどを把握し、何ができるのかを理解しておきましょう。具体的には各ツールを提供する主要な機能はもちろん、それに伴うコストの詳細、たとえば初期投資、維持費、更新費なども考慮する必要があります。
これにより、経済的な側面でのリターンオンインベストメント（ROI）を予測し、予算内で最適なツールを選択することが可能となります。ROIとは投資したお金に対して、どれだけの利益が戻ってきたかを示す指標です。
使用するツールは長期的に活用するため、内容や機能だけでなく、コストもしっかり把握する必要があります。複数のツールをピックアップして比較検討し、自社に最も適したものを選ぶことが重要です。
■5.施策の優先順位付け
複数の施策を検討している場合、優先順位をつけて導入難易度が低いものや従業員の理解を得やすいものからスタートすると、DXの進行がスムーズに進みます。たとえば、多くの企業で最初のステップとして選ばれるスケジュール管理のデジタル化は、施策が導入しやすく、従業員もその恩恵を直感的に感じやすい部分です。
このような取り組みによって、情報の共有やアクセスの容易さ、計画やコミュニケーションの効率向上などのメリットを日常業務で体感できます。その結果、従業員のDXに対する理解や協力意識が高まります
初めにすべてのDX化を一気に採用するのではなく、焦らずスタート地点を決めて、段階的に進めるとよいでしょう。
■6.効果の検証、分析と改善
システムを導入したあとは効果の検証、分析、改善をおこなうことが重要です。
システム導入のみでは十分な効果が得られません。具体的にはデータを収集するだけではなく、なぜこの結果になったのか、改善点はないかを現場の従業員の意見も含めて分析し、実践・検証していくことが重要です。さらにこれらを繰り返すことで、DXの効果を最大限引き出せるといえるでしょう。
工場のDXを進める際のポイント
工場のDXを進める際のポイントは次の4つです。
- ITツールなどのコストを試算する
- DX推進に使える補助金を活用する
- 小さな範囲のDXから段階的に進める
- DX人材の確保を進める
それぞれ解説します。
■ITツールなどのコストを試算する
ITツール、IoTツールなどを利用する場合は、導入コストを試算することが重要です。
導入コストにはシステムやツールそのものの購入費、ランニングコスト、教育・研修コストなどが挙げられます。場合によっては、始めに計画していた予算をオーバーしてしまう可能性もあるため、コストを試算しておくことが大切です。
ただし、DXによって業務効率化が叶うとこれまでかかっていた電気代、人件費などのコストが削減できる効果や、生産効率の向上による利益の増加などが期待できます。そのため、長期的に見れば導入コストを回収できる可能性が高い場合もあるので、コストの試算は部分的にではなく長期的な視野で考えてください。
■DX推進に使える補助金を活用する
システム導入には多くのコストがかかる場合があります。そのようなときには、国でおこなわれている補助金制度を活用しましょう。
DX推進に使える補助金は、以下のとおりです。
| 補助金の種類 | 詳細 | ||
|---|---|---|---|
| ものづくり補助金 |
| ||
| 事業再構築補助金 |
| ||
| 地域新成長産業創出促進事業費補助金（地域DX促進活動支援事業） |
| ||
| 小規模事業持続化補助金 |
| ||
| IT導入補助金 |
| ||
このように国ではDX推進のためのさまざまな補助金制度が用意されています。
ただし補助金制度を利用するには、条件を満たすことが必要です。なかにはほかの補助金制度とは重複して受け取れないものもあるため、事前に上記のどの制度であれば十分な補助金を受け取れるか、確認しておくとよいでしょう。
■小さな範囲のDXから段階的に進める
工場のDXを進める際は、スモールスタートすることが重要です。工場のDXは業務フローや組織、社内の価値観の変革が必要となります。
全ての業務を一気にDX化するのは難しく、徐々にステップアップする方式をとるとよいでしょう。具体的には、清掃ロボットのような小さなイノベーションからスタートすることで、従業員の不安や反対意見を減少させることが可能です。
さらに業務が属人化している場合はまず業務を可視化をおこない、そのあとで最適化、自動化、自立化する方向でDXを実施すると、特定の個人に依存する状態を解消し、効率化が期待できます。
■DX人材の確保を進める
DXを推進するには、DX人材の確保が欠かせません。DX人材とは、デジタル技術やデータ活用を熟知した人材や、DXの取り組みをリードし、実行できる専門家のことです。
DX人材には、次のようなスキルが求められます。
- UX・UI思考
- 最先端デジタル技術の知識
- ITに関する基礎知識
- ビッグデータの活用
- プロジェクトマネジメント能力
社内でDX人材が不足している場合には、教育・研修やリスキリング、採用活動をおこないます。社内での対応が難しい場合は、外部の支援サービスを活用することも検討してください。
工場DXで業務効率化に成功した事例
工場DXで業務効率化に成功した事例を3社それぞれ紹介します。
■永伸商事 様
永伸商事様の事例では業務効率化を推進しDXに取り組んでいく中で、清掃にもDXを活用できないかといった提案があり、Whizのモニターキャンペーンに申し込みました。
清掃ロボットを導入し、深夜帯に倉庫の清掃を実施。従業員の工数を増やすことなく自動で清掃ができ、生産性向上、ステークホルダーへの衛生的な保管環境向上をアピールできるようになりました。
アイリスオーヤマが提供する「Whiz」では現在DX清掃ロボット無料お試しキャンペーンを実施しています。「自社で試してみたい」と思う人はぜひ無料で試してみてください。
導入事例：永伸商事 様
業務用お掃除ロボット Whiz i IRIS EDITION｜製品情報 ｜清掃DX｜アイリスオーヤマ
■大翔トランスポート株式会社 様
以前は毎朝26人が15分から20分かけて行っていた倉庫の清掃作業を、Whiz iが夜間に代わっておこない、従業員の床清掃時間はゼロになりました。
これまで清掃に費やしていた時間を作業場や棚の整理に充てることができ、働きやすい環境を実現しています。
また、コールセンターから倉庫へのピッキングリスト運搬にKeenbot T5を導入し、エレベーターを活用した新しい運搬方法を採用。複数階層の倉庫でも効率的な業務を実現しています。人員不足が解消され、コールセンターの受電率が向上し、同時に残業時間も減少したそうです。
導入事例：大翔トランスポート株式会社 様
業務用お掃除ロボット Whiz i IRIS EDITION｜製品情報 ｜清掃DX｜アイリスオーヤマ
【法人様向け】大容量配膳・運搬ロボットKeenbot T5 | 製品情報 | ロボティクス事業部 | アイリスオーヤマ
■株式会社ライジング 様
株式会社ライジング様は、AGVとKeenbotを組み合わせて工場内の部品運搬業務を自動化しました。一人当たり1日に40〜50往復、月に126時間分の運搬作業を代替しています。
この改善によって、無駄な動きが減り、目の前の作業に集中して取り組めるようになっただけでなく、月に31.5万円相当の運搬作業コストの削減を実現しています。
導入事例：株式会社ライジング 様
【法人様向け】大容量配膳・運搬ロボットKeenbot T5 | 製品情報 | ロボティクス事業部 | アイリスオーヤマ
工場のDX化で人手不足でも業務効率化が図れる
工場のDXは、時間やコストがかかるため、小さく始めることがおすすめです。小さな成功体験を実現すると、その後の施策についてもスムーズに取り組めるでしょう。
工場をDXすることで業務効率だけに留まらず、品質向上や属人化の解消などさまざまなメリットが得られます。人手不足が続く中でも、工場のDXにより業務を効率化できます。この機会に、ぜひDXの導入をご検討ください。