目次
製造業の現場では今、デジタル技術の活用による業務変革が求められています。
人手不足や技術継承の遅れといった問題が深刻さを増す中で、工場のデジタル化をどう進めるべきか頭を悩ませている方も多いのではないでしょうか？
本記事では、工場DXの基礎知識から求められる背景・メリット・進まない理由と解決策・進め方まで、実際の企業事例を交えながら解説します。
ぜひ自社の課題解決や変革の参考にしてください。
工場DXの基礎知識について
工場DXとは何か、スマート工場との関係や製造業DXとの違いについて疑問を持っている方も多いかと思います。
まずは以下のように用語の意味を整理しながら、工場DXの全体像を把握しておきましょう。
- DXの意味と工場DXの定義
- スマート工場との関係
- 製造業DXとの違い
工場DXの全体像を理解することで、自社の課題に対してどのようなアプローチが有効かを考えやすくなります。
参考資料：経済産業省「製造業のDXについて」
DXの意味と工場DXの定義
DXとは「デジタルトランスフォーメーション」の略称で、デジタル技術を活用してビジネスモデルや業務プロセスを変革することを指します。
単なるシステムの導入や業務の効率化にとどまらず、企業の競争力を高め、新たな価値を生み出す変革全体を意味します。
工場DXは、このDXの概念を製造現場に特化して適用したものです。
IoTやAI、データ分析などのデジタル技術を活用して、製造プロセスの可視化・自動化・最適化を進めることを目的としています。
「デジタル化すること」自体が目的ではなく、現場の課題を解決して生産性や品質を高め、企業全体の価値を向上させることが工場DXの本質です。
スマート工場との関係
スマート工場とは、デジタル技術を活用してあらゆる生産活動を自動化・最適化した工場の姿を指します。
工場DXが「変革のプロセスや取り組み全般」を指すのに対し、スマート工場は「デジタル化が実現した工場の状態」を表す言葉です。
つまり、工場DXを継続的に推進した先にある理想の姿がスマート工場です。
スマート工場では、設備の稼働状況や生産データがリアルタイムで収集・分析され、工場全体が有機的につながった状態で運営されます。
工場DXに取り組む際は、スマート工場という到達点を見据えながら、段階的に改善を積み重ねていく視点を持つことが大切です。
製造業DXとの違い
製造業DXは、製造業に関わる企業活動全体をデジタルで変革する取り組みを指します。
工場内の生産プロセスだけでなく、設計・調達・販売・アフターサービスなど、バリューチェーン全体が対象です。
一方、工場DXはその中でも製造現場や工場内の業務に絞ったデジタル変革を指します。
たとえば、工場の設備稼働状況の可視化や自動化・品質管理のデジタル化などが工場DXの代表例です。
製造業DXというより大きな変革の一部として工場DXを位置づけることで、現場改善の取り組みが企業全体の成長につながるという視点が持てます。
工場DXが製造業に求められる背景
工場DXは、ただ「最新技術を取り入れる」というものではありません。
今の日本の製造業が直面している構造的な問題と深く結びついています。
取り組みが求められる背景として、以下3つがあげられます。
- 深刻化する人手不足と技術継承問題
- 国際競争力の低下と市場環境の変化
- 国内製造業におけるデジタル化の現状
背景を理解することが、工場DXを自社ごとの戦略として落とし込む際の出発点になります。
深刻化する人手不足と技術継承問題
少子高齢化による労働人口の減少に加え、業界・企業間での人材獲得競争が激化しており、現場での人材確保が難しくなっているのが現状です。
さらに深刻なのが、ベテラン社員が持つ技術やノウハウの継承問題です。
長年の経験で培われた「勘」や「コツ」は言語化が難しく、担当者が退職すると同時に失われてしまうリスクをはらんでいます。
工場DXによってデータの収集・蓄積・共有が進めば、特定の人物に依存していた知識を組織の資産として一元管理が可能です。
人手不足と属人化という2つの課題に対して、デジタル化は有効な手段となります。
参考資料：経済産業省「第1節 デジタル技術の進展とものづくり人材育成の方向性」
国際競争力の低下と市場環境の変化
日本の製造業は、高い技術力と品質を強みとしてきました。
しかし近年、中国や韓国をはじめとするアジア諸国の製造業がデジタル化を進めており、品質面でも競争は続いているのが現状です。
世界的な原材料費の高騰やサプライチェーンの混乱により、製造コストの管理はより難しくなっているのも事実です。
さらに、製品のライフサイクルが短縮する傾向もあり、市場の変化に素早く対応できる生産体制の構築が求められています。
こうした状況下で競争力を維持するためには、デジタル技術を活用した生産効率の向上とコスト管理の精緻化が不可欠です。
国内製造業におけるデジタル化の現状
経済産業省の調査では、データ収集に取り組む企業は半数を超えるものの、IT人材の不足や予算の制約により、データの利活用まで進展している企業は一部にとどまるのが実情です。
デジタルツールを導入したものの、現場に定着しないまま活用されていない事例も少なくありません。
一方で、スモールスタートで段階的にデジタル化を進め、目に見える成果を出している中小企業も増えています。
国内製造業のデジタル化は道半ばですが、取り組む企業とそうでない企業の差は今後さらに広がるでしょう。
工場DXを推進する具体的なメリットとは？
工場DXに取り組むことで、製造現場にはさまざまなよい変化が生まれます。
コスト面・品質面・組織面など、多角的な恩恵が得られるのが工場DXの特徴です。
具体的なメリットとして、以下5つがあります。
- 生産性の向上と業務効率化を実現する
- 各種コストの削減や省力化につなげる
- 品質管理の強化と人的ミスを防止する
- 技術の属人化を防ぎ組織の資産とする
- データに基づく迅速な意思決定を促す
これらのメリットは互いに連動しており、1つの取り組みが複数の課題解決につながるケースも少なくありません。
生産性の向上と業務効率化を実現する
IoTセンサーや製造実行システムを活用することで、設備の稼働状況や工程の進捗をリアルタイムで把握できます。
これにより、ボトルネックとなっている工程を素早く特定し、生産ラインの流れの最適化につなげることが可能です。
デジタル化によって、手作業で行っていた記録や報告業務が自動化されるため、作業員が本来の製造業務に集中できる環境が整います。
加えて、AIを活用した設備の予知保全によって、突発的な機械トラブルによる稼働停止を減らすことも可能です。
稼働率の向上と無駄な作業の削減が組み合わさることで、工場全体の生産性は改善されます。
各種コストの削減や省力化につなげる
工場DXは、人件費・資材費・設備維持費など、さまざまなコストの最適化に寄与します。
たとえば、製造データを分析することで不要な在庫や材料の無駄を減らせ、調達コストを抑えることが可能です。
繰り返し作業をロボットや自動化設備に置き換えることで、少人数でも安定した生産へとつながります。
設備の稼働データをもとにした計画的なメンテナンスは、故障による修理費用や緊急対応コストの削減にも効果的です。
こうした積み重ねが、製造原価の引き下げと利益率の向上につながります。
品質管理の強化と人的ミスを防止する
製造現場では、検査や記録業務における人的ミスが品質トラブルの一因となることがあります。
AIなどを活用したシステムで生産過程を監視・分析することで、不良品が発生する前に問題を予測・検知でき、品質の安定化につなげることが可能です。
紙の帳票をデジタルに置き換えて検査結果を電子データとして管理することで、記録漏れや転記ミスを防ぎやすくなります。
品質データを蓄積・分析することで、不良が発生しやすい条件やタイミングを特定し、未然に防ぐ仕組みを構築できます。
技術の属人化を防ぎ組織の資産とする
製造現場では「あの人でないと対応できない」という状況が生まれやすく、特定のベテラン社員への依存が組織のリスクとなっています。
工場DXによって作業手順や設備の設定値・過去のトラブル対応記録などをデジタルで蓄積・共有することで、個人の経験に頼らない仕組みを構築できます。
たとえば、熟練作業員の動作をデータ化してマニュアルに落とし込むことで、経験の浅いスタッフでも一定水準の作業を行えるでしょう。
技術や知識が組織全体で共有される状態になれば、人材育成のスピードも上がり、生産性の安定化にも効果的です。
データに基づく迅速な意思決定を促す
これまで製造現場の意思決定は、経験や勘に頼る部分が多くありました。
工場DXが進むと、生産量・稼働率・不良率・コストなどのデータがリアルタイムで可視化され、根拠のある判断が下しやすくなるでしょう。
たとえば、生産計画の見直しや設備投資の判断に際して、データを参照することで判断のスピードと精度が上がります。
現場の状況を数値で把握できるため、経営層と現場の間でのコミュニケーションがスムーズになるのもメリットの1つです。
感覚に頼らないデータ活用の文化が根づくことで、組織全体の意思決定の質が底上げされます。
工場DXが進まない理由と解決策
工場DXの重要性は理解していても、実際には取り組みが前に進まないという声は少なくありません。
進まない背景には、以下のように製造業特有の事情や組織的な問題が絡み合っています。
- 目的や成果が明確になっていない
- デジタル推進を担う人材が不足している
- 既存の古いシステムとの統合が難しい
- 初期投資コストや費用対効果（ROI）への不安がある
- 経営層の理解不足や現場の抵抗感がある
それぞれの理由を把握したうえで対策を講じることが、取り組みを前に進めるうえで有効です。
目的や成果が明確になっていない
工場DXが進まない理由として多くあげられるのが、「何のためにデジタル化するのか」という目的の曖昧さです。
「とりあえずデジタル化しよう」という方針で動いてしまうと、ツールを導入しても現場の問題が解決されず、活用されないまま形骸化してしまいます。
解決策として、まず現場の具体的な課題を洗い出し、「どの問題をデジタル化で解決したいのか」を明文化することが重要です。
その際「不良率を〇％削減する」といった目標数値を設定することで、取り組みの方向性が定まり、進捗を評価する基準も生まれるでしょう。
デジタル推進を担う人材が不足している
製造業では、ITやデジタル技術に精通した人材が不足しているケースが多く、「誰が推進するのか」という体制面での問題が足かせとなっています。
専任のデジタル担当者がいないと、取り組みが停滞しやすく、現場任せになって思うように進まないことがあります。
解決策の1つは、外部のITベンダーやコンサルタントと協力しながら、社内に推進役となる担当者を育てる体制を整えることです。
人材を探すよりも、現場に寄り添いながら少しずつ知識を積み上げられる人材を育てる視点が、中小企業においては現実的な方法といえます。
既存の古いシステムとの統合が難しい
長年使用してきた生産管理システムや機械設備がデジタル化の妨げになるケースがあります。
古いシステムは外部との連携機能を持っていないことが多く、新しいツールを導入しても既存の環境とうまく組み合わせられないという問題が生じがちです。
解決策として、既存の環境を活かしながら新しいツールを部分的に組み込む「スモールスタート」の手法が有効です。
システムの連携を前提とした設計思想を持つツールを選ぶことや、段階的な移行計画を立てることで、既存環境との摩擦を抑えながらデジタル化を進められます。
初期投資コストや費用対効果（ROI）への不安がある
デジタル化に向けたシステムや設備への投資額は小さくなく、「投資した分の効果が本当に得られるのか」という不安が踏み出せない理由になっています。
この不安を和らげるためには、まず小規模な試験導入から始めて効果を数値で確認することが有効です。
国や地方自治体が提供する補助金・助成金を活用することで、初期費用の負担を軽減できる場合もあります。
「ものづくり補助金」や「IT導入補助金」といった制度が整備されており、工場DXに関連する設備やシステムへの費用を補助対象とした申請が可能です。
経営層の理解不足や現場の抵抗感がある
工場DXは、現場の担当者だけが動いても実現するものではありません。
予算の確保や組織全体の方向性の決定には経営層の関与が不可欠であり、理解や関心が薄いと取り組みが局所的なものにとどまりかねません。
一方、現場では「慣れた方法を変えたくない」「デジタルは難しそう」という心理的な抵抗感が生まれやすい面もあります。
経営層への働きかけとして、他社の事例を用いて費用対効果を具体的に示すことが効果的です。
現場に対しては、デジタル化によって「作業がラクになる」「ミスが減る」といったメリットを丁寧に伝え、巻き込んでいく姿勢が求められます。
工場DXの導入を成功させる進め方
工場DXを成功させるには、正しい順序で取り組むことが大切です。
いきなり大規模なシステムを導入するのではなく、現場の課題から始めて段階的に広げていく流れが現実的です。
進め方として押さえておきたいポイントを、以下5つの手順で解説します。
- 現場の課題を洗い出して優先順位をつける
- デジタル化の目的と目標数値を設定する
- 推進する体制を構築して人材を確保する
- 目的に合ったツールを選定して準備する
- 小規模から試験導入して効果を検証する
各手順を進めることで、現場に合ったデジタル化の取り組みが根づきます。
現場の課題を洗い出して優先順位をつける
工場DXの取り組みは、現場で起きている具体的な問題を把握することからはじまります。
「生産ラインのどこでロスが出ているか」「どの作業が特定の人物に依存しているか」といった問いを立てながら、現場のメンバーと一緒に課題を整理しましょう。
洗い出した課題の中から、まずは「DXの効果が出やすい領域（業務フローや工程）」を優先的に特定することが有効です。
すべての課題を一度に解決しようとすると、取り組みが分散して効果が見えにくくなります。
まずは一点に絞って着手することで、デジタル化の成果を早期に実感できるでしょう。
デジタル化の目的と目標数値を設定する
課題が明確になったら、「何のためにデジタル化するのか」という目的と、達成度を測るための目標数値を設定します。
たとえば「月間の設備停止時間を20％削減する」「製品の不良率を現状の半分以下にする」といった目標を設定することで、取り組みの方向性が定まります。
目標数値がない状態では、ツールを導入しても成果の評価が難しくなり、継続的な改善につながりません。
目標は現場の担当者と経営層が共通認識を持てるよう、分かりやすい言葉で文書化しておくのが望ましいでしょう。
目標があることで、取り組みを組織全体で後押しする雰囲気も生まれやすくなります。
推進する体制を構築して人材を確保する
工場DXを継続的に進めるためには、推進役となる担当者と、取り組みを支える組織の体制を整えることが求められます。
理想は現場の業務を理解しているメンバーがデジタル化の担当を兼任または専任で担う形です。
外部のITベンダーやコンサルタントに全面的に頼るだけでなく、社内にノウハウを蓄積していく視点が肝心です。
経営層が推進方針を明示することで、現場での取り組みに対する理解と協力が得やすくなるでしょう。
小規模な取り組みであっても、担当者の役割・権限・評価基準を明確にしておくことが、モチベーションを維持するうえでもポイントです。
目的に合ったツールを選定して準備する
工場DXに活用できるツールはIoTセンサー・AI・生産管理システム・RFIDなど多岐にわたります。
重要なのは、設定した目的と課題に合ったツールを選ぶことです。
機能が豊富でも、現場の規模や実情に合わないツールは活用されずに終わってしまいます。
選定にあたっては、導入事例や実績を確認したうえで、可能であればデモや試験利用を行うのが望ましいです。
既存の設備やシステムとの連携が可能かどうかも確認しておきましょう。
コスト面では初期費用だけでなく、運用・保守にかかる費用も含めて長期的な視点で評価することが、導入後のミスマッチを防ぐうえで有効です。
小規模から試験導入して効果を検証する
ツールが決まったら、いきなり工場全体に展開するのではなく、特定の工程や設備を対象に小規模で試験導入するのがおすすめです。
いわゆる「スモールスタート」の進め方で、リスクを抑えながら現場での効果や課題を確かめられます。
試験期間中は、設定した目標数値に照らして効果を検証し、改善すべき点があればツールの設定や運用ルールを見直すことが大切です。
成果が確認できた段階で、ほかの工程や設備へと展開していくことで、現場への定着率が高まります。
焦らず積み重ねるプロセスは、工場DXの成功確度を高める進め方として有効です。
工場DXの導入を成功させた企業事例
工場DXは規模の大小を問わず、さまざまな製造現場で成果を上げています。
ここでは、オーセンテック株式会社の導入機器を活用して、実際に課題を解決した企業の事例を紹介します。
- バリ取りの自動化で非効率を解消した事例
- 複数機器の連動で業務効率を改善した事例
- スキャン機器の導入で生産性を向上した事例
- 機械化で油汚れや粉塵課題を解決した事例
それぞれの事例から、自社の状況と照らし合わせながら参考にしてください。
バリ取りの自動化で非効率を解消した事例
栃木県日光市を拠点とする株式会社プレトライアル様は、精密板金・金属切削加工などの複合加工を手がける会社です。
以前は保護テープが張られたワークの表面バリ取りを手作業で行っており、工程の非効率さに課題を感じていました。
AUDEBU IQNOIAを導入したことで、保護テープの付いたままのワークでもバリ取りができ、手作業の工程を削減して作業時間を短縮できました。
デュアルコンベアにより1人での作業が可能となったほか、自動原点出し機能によってブラシの摩耗も抑えられ、ランニングコストの低減にもつながっています。
複数機器の連動で業務効率を改善した事例
岩手県花巻市の株式会社福伸製作所様は、半導体製造装置の板金加工と医療機器向けワークの製造を行う会社です。
以前は別メーカーのバリ取り機と洗浄機をそれぞれ独立して稼働させており、最低でも各2名ずつの作業員を配置する必要があり、生産性の低さに悩んでいました。
AUDEBU IQNOIAとAUDEBU Racoon1000を連動させる形で導入したところ、これまで4名以上かかっていた作業を2〜3名でこなせるようになり、大幅な省人化を実現しました。
作業時間も短縮されたことで、空いた人員をほかの工程に回せるようになり、工場全体の生産性向上につながっています。
スキャン機器の導入で生産性を向上した事例
埼玉県川口市の株式会社フジムラ製作所様は、ITを駆使したデジタル板金加工を得意とし、1日800種類・1,500個程度の単品部品を生産している会社です。
以前は複数のスタッフが4〜5時間かけて行っていたワークの仕分けと照合作業が、ボトルネックになっていました。
AUDEBU SCANを導入したことで、この仕分け工程を1人のスタッフが約6時間で処理できるようになり、生産量はAUDEBU SCAN導入前の倍以上に増加しています。
図面が読めない外国人研修生でも対応できるほど操作が簡単で、作業品質の標準化にも寄与しました。
機械化で油汚れや粉塵課題を解決した事例
岡山県の株式会社クレスコ様は、産業機械部品を手がける金属加工メーカーです。
以前は手作業での油汚れや粉塵除去に大きな工数がかかっていました。
そこで、アルミを変色させずお湯だけで洗浄できる「AUDEBU Racoon1000」を導入。
バリ取り機「AUDEBU 1000」と連動させることで、バリ取りから洗浄までを2人体制でシームレスに行えるようになりました。
小物特化の「AUDEBU Mini」も並行稼働し、さらなる省力化を実現しています。
工場DXで製造現場が変わるためにはまず動き出すこと
工場DXは、大企業だけでなく中小の製造現場でも成果を上げている取り組みです。
準備を待つのではなく、今ある現場の課題を見直して動き出すことが、変革の第一歩となるでしょう。
オーセンテック株式会社では、属人的な手作業の負担を減らすバリ取り機やシートメタル洗浄機、ワークロボットなどを提供しています。
約2.5人分の作業をこなす自動化機械によって、人手不足の解消と品質の均質化に効果的です。
現場の生産性向上や作業環境の改善でお悩みの経営者や責任者の方は、ぜひ一度お問い合わせください。
-
お電話でのお問い合わせ
-
メールでのお問い合わせ
関連記事:
この記事の著者
オーセンテック株式会社
オーセンテック株式会社では、「お客様の声を「アイデア」に お客様の笑顔を「力」に「ものづくり」に貢献する会社でありたい」という企業理念のもと、製造現場の生産性向上・人手不足・品質の安定化・環境改善を実現させるため、手作業をなくすための機械（バリ取り機や板金洗浄機など）を開発・販売・メンテナンスしております。
オーセンテック編集部では、これまでの数多くのバリ取り機、洗浄機の導入事例・サポート経験を活かして、バリ取りや洗浄といった板金加工現場でなくてはならない工程・作業に関するお役立ち情報を発信しています。
