生産管理システムをIoT化するメリットとは？導入の注意点も解説

IoTとは「モノとインターネットを繋ぐこと」であり、製造業の生産管理においてもデータ可視化によって、業務の効率化や生産性向上に効果があるとされています。本記事では、生産管理システムの現状の課題やIoT化のメリット・デメリット、導入時の注意点などを解説します。

目次

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1. IoTとは
2. 生産管理システムにおける現状の課題
3. 生産管理システムにIoTを導入するメリット
4. 生産管理システムにIoTを導入するデメリット
5. 生産管理システムにIoTを導入する際の注意点
6. まとめ

IoTとは

IoTとは、英語の「Internet of Things」を略したもので、インターネットやwi-fiを通して、あらゆる電子機器を繋げることを意味します。IoTを活用することで、PCやスマートフォン以外の電子機器もネットワークに接続できるようになります。

近年、製造業においてもIoTは活用されるようになりました。例えば、製造機器のセンサーをネットワークに接続しておけば、送信されるデータやアラートを確認することにより、遠隔地にいたとしても設備や電子機器の状態・異常を認識することができます。

つまり、IoTを活用して工場の製造機器をインターネットに接続すると、機械の異常や故障を瞬時に検知できるようになります。また、センサーから送られてくるデータで機器の状態を診断し、異常や故障を未然に予知することも可能です。

そして、製造機器や従業員のウェアラブルデバイスをネットワークに接続して収集したデータは、作業効率化や業務の省人化にも活かせます。このように、IoTは競争上の優位性を確立しながら、製造現場の変革・事業の拡大ができるものとして期待されています。

生産管理システムにおける現状の課題

IoT化されていない製造現場では各工程に情報が分散しており、進捗を把握するためには現場でのチェックを必要とするなどの課題があります。ここからは、IoT化されていない生産管理システムにおける課題を解説します。

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進捗を把握するには現場でのチェックが必要

IoT化されていない生産管理システムでは、製品製造の進捗を知るために、現場でのチェックが必要になる場合が多いです。具体的には、製品製造に関わる各工程において情報の所有者と管理者が存在し、その部署ごとに情報は分散しています。

そして、製造現場ではどの部材を使ってどれだけの製品を誰が生産したのか、情報は刻々と更新されていきます。よって、IoT化されていない生産管理システムでは、生産管理担当者が製造現場まで出向かないと、設備の稼働状況や在庫状況などの把握ができません。

紙ベースのデータ管理に手間がかかる

紙ベースで製造現場のデータを管理している従来の生産管理システムでは、管理に多くの手間がかかります。つまり、製品生産の進捗を紙ベースで管理している場合、生産管理担当者は進捗を把握するために製造現場に向かい、データを収集しなくてはいけません。

そして、資材の購買、在庫や納期などの情報も収集する必要があるため、業務は煩雑になります。なお、紙ベースの管理では、資材の在庫や進捗を目視で確認してデータを手入力する必要があり、ヒューマンエラーも起こりやすいです。

生産管理システムにIoTを導入するメリット

多くの企業が採用している紙ベースでの生産管理は、非効率な部分を多く含んでいます。しかし、生産管理システムにIoTを導入すると業務の効率化に期待できます。ここからは、生産管理システムにIoTを導入するメリットを解説します。

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製造現場のデータを可視化できる

工場で製品の生産をする際には、使用部品の数、製造した製品数、製品製造の所要時間など、膨大な量のデータを収集する必要があります。さらに、収集したデータが正確に入力されているかの確認だけでなく、各部署に対して情報を展開しなくてはいけません。

しかし、製造現場にIoTを導入すると、データの収集や管理を自動化することができます。そして、製造現場のデータの可視化によって、業務負担の軽減や業務効率の改善に繋がります。

管理者が現場に出向く必要がない

IoTでセンサーシステムを生産ラインに導入すると、ネットワークに接続された各機器から「何時」「誰が」「どの設備で」「何を生産したのか」といったデータを自動で収集でき、生産管理担当者が状況把握のために現場に出向く必要がなくなります。

また、収集したデータを自動で処理するアプリケーションを準備しておくと、データ処理も自動化できます。これにより、手入力による人的ミスを大幅に削減し、業務負担の軽減や業務効率の改善に期待できます。

リソース配分の最適化が行える

IoT化した生産管理システムは、各生産工程で行う作業内容や所要時間、設備の稼働率などを可視化できます。したがって、IoTを活用すると、現在の製造におけるリソース配分を最適化することも可能です。

さらに、これらのデータを活用してボトルネックとなる工程を洗い出し、作業分担の見直しも行うことができます。

不良在庫やコストの削減に繋がる

近年、消費者ニーズの増加から、ラインアップ豊富な製品を取り扱うケースが増加しており、企業は多品種少量生産の傾向を強めています。そのことから、企業は生産する品種ごとに在庫を保有する必要が生じ、不良在庫を抱える可能性も高くなりました。

しかし、生産管理にIoTを導入することで、製品製造にかかるピッチタイムやリードタイムなど、生産に関するデータを正確に把握できるようになり、不良在庫やコストの削減にも繋がります。

また、IoT化で収集したデータを活用すると部材の計画的な購買が行えることから、在庫を積み増しておく必要もありません。つまり、受注の増減に左右されない生産計画を立てられるようになるでしょう。

異常や故障をすぐに検知できる

設備の異常や故障をすぐに検知できるという点も、生産管理システムにIoTを活用するメリットです。一般的に、工場の生産設備には、異常発生や故障を知らせるアラートの機能が搭載されています。

しかし、作業員や管理担当者が即座に設備のアラートに気付くとは限りません。アラートの見落としや、気付くまでに時間がかかるケースも考えられます。その点、IoTを設備に導入していると、設備の異常に即座に対処することができるでしょう。

例えば、設備をIoT化して活用し、ネットワークに接続していた場合、設備の異常は即座に検知されて管理責任者に自動通知されます。その結果、設備停止のダウンタイムが長引いたり、設備が停止して生産が遅延したりするなどのリスクを軽減できます。

人的ミスの防止に繋がる

生産管理のデータを紙ベースで管理していると、使用した材料数や在庫数、生産した製品数などの目視チェック、手作業での入力作業が必要です。

しかし、IoTでデータを自動収集するシステムを導入すると、煩雑でミスも多くなりがちな目視確認や手作業の入力作業が不要になり、人的ミスを防止できるようになります。そして、データ管理のための人的リソースをより付加価値の高い作業に充てることも可能です。

生産管理システムにIoTを導入するデメリット

生産管理システムのIoT化には、メリットだけでなくデメリットも存在します。例えば、生産管理システムや設備にIoTを導入する際には、運用に用いるPCやシステムソフトウェアの購入、カメラ・センサーといった新たな機材の購入も必要です。

そして、既存の設備がIoTに対応できない場合、設備や機器を新規購入しなければいけないケースもあります。また、IoTの運用には専門の知識も必要であり、データを収集するシステムやネットワークに関する知識とスキルが求められます。

さらに、IoTを活用した生産工程の変化に慣れるまで、現場に全く負担がないとは言えません。そのため、製造現場が混乱しないように、専門知識がなくても運用できるIoTパッケージを導入したり、人員の配置や作業工程を見直すなどのIoT導入は慎重に進めましょう。

生産管理システムにIoTを導入する際の注意点

生産管理システムにIoTを導入し、業務の負担軽減などのメリットを享受するためには、いくつかのポイントを抑えておくことが重要です。ここからは、生産管理システムにIoTを導入する際の注意点を解説します。

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導入目的を明確にする

生産管理システムにIoTを導入する際には、導入目的を明確にしましょう。現状の製造工程で発生している課題を洗い出し、IoT化を実施してどのように解決していきたいかを明確にしてから、IoTを導入することをおすすめします。

IoT化の目的が明確化することで、導入効果の検証も容易になり、現場の作業員などの関係者にも理解を得やすくなります。また、IoTの導入が成功したのか失敗したのかが確認しやすいように、生産管理をIoT化して達成したい目標も明確にしましょう。

段階的に導入する

生産管理システムにIoTを導入する際には、段階的にシステムを導入するスモールスタートをおすすめします。IoTはまだ登場から日の浅い技術であり、その技術は成熟の段階に達しているとは言えません。

ただし、小規模なIoT化なら失敗した際のリスクを最小限にできます。よって、小規模からIoT化を進め、運用しながら経験を積み、必要に応じて機能を拡張していくと良いでしょう。

また、小規模なIoT化からスタートすると、他社が行うIoT化の知見を参考にしながら、より良いシステム構築にも繋げることができます。

全体で協力して取り組む

生産管理システムのIoT化を進める際には、会社全体が協力して取り組む体制が必要です。特に、生産管理にIoTを導入する際には、利害を調整するためにも携わる各部署の意見をよく聞きましょう。

IoT化により、業務のフローや内容が変化することを危惧し、中には反対する社員も出て来るかもしれません。つまり、生産管理には購買・生産・品質・在庫管理など多くの部署が関わるため、各部署の合意がない場合はIoT化成功の確率は低くなります。

よって、生産管理システムにIoTを導入する際には、利害調整が上手くいかない場合でも社員をとりまとめ、IoT化を推進できるリーダーの選出が必要です。目的を共有し、会社全員がまとまれば、生産管理システムへのIoT導入が成功する可能性は高まります。

まとめ

IoTとは、すべての電子機器がインターネットを通して繋がることです。IoTを活用し、工場の設備をネットワークに接続すると、「いつ」「どの部材を使い」「どの設備で」「何個生産したのか」などのデータを自動的に収集できます。

そして、製造設備をIoT化すると、設備が適切に稼働しているかどうかもネットワークを通じて確認可能です。生産管理担当者が製造現場に赴き、進捗を目視確認してデータを収集する作業や、それらの収集したデータを手入力する作業が不要になります。

生産管理システムのIoT化で得たデータを活用すると、適切な生産計画を立てられ、不良在庫やコストの削減も実現可能です。作業内容と所要時間なども正確に把握できるようになり、作業フローを改善したり、リソースの配分を最適化したりすることもできるでしょう。

IoT化すると設備の異常を即座に検知でき、設備停止による生産の遅延も軽減できます。このように、生産管理システムにIoTを導入するメリットは非常に大きいため、製品製造や生産管理業務の効率化を実現したい企業には、IoTの導入をおすすめします。