製造業IoT化で工場の設備やメーター・電力を見える化する方法と事例
製造業や工場のIoT化とは？
製造業のIoT化とは、工場内の機器や設備をインターネットに接続し、リアルタイムでデータを収集・分析することで、生産効率や品質の向上、保守の最適化を図る取り組みです。これにより、現場の可視化や自動化が進み、競争力の強化につながります。
製造業や工場の見える化とは？
製造業の見える化とは、工場内の設備や作業状況、生産データなどをリアルタイムで可視化し、現場の状態を誰でも把握できるようにする取り組みです。これにより、問題の早期発見や改善活動が迅速に行えるようになります。IoT化を進めていくことで、見える化が実現します。
製造業や工場のIoT化・見える化のメリットとは？
見える化のメリットとしては以下のような点があります。
| 生産効率の向上 | 機器や工程の稼働状況をリアルタイムで把握し、無駄や停止時間を削減できます。 |
|---|---|
| 品質管理の強化 | センサーによるデータ収集で、製品の品質を安定させ、不良品の発生を抑制できます。 |
| 予知保全の実現 | 設備の異常を早期に検知し、故障前にメンテナンスを行うことでダウンタイムを防げます。 |
| リソースの最適化 | エネルギー使用量や材料の消費を可視化し、コスト削減や環境負荷の低減につなげることができます。 |
製造業や工場のIoT活用例と見える化例
設備を見える化して予防保全を効率化する
従来の予防保全は、現場作業員の経験に頼ることが多く、効率的とはいえません。そこで、設備の稼働データやセンサーデータを見える化することで、異常の兆候を早期に発見し、保全作業の効率化が可能となります。
アナログメーターを見える化して記録を自動化する
アナログメーターをセンサーで読み取り、デジタルデータとして収集します。それにより、現場での手書きの点検記録が不要になり、ヒューマンエラーの防止と異常検知が容易になります。
消費電力を見える化してエネルギーコストの管理をする
設備ごとの電力使用量をモニタリング、記録することができます。高負荷の時間や設備を特定し、エネルギーコストの分析や電気代の抑制に繋げることができます。
製造業・工場にIoTを導入するときの5つの課題
電源の確保
工場内設備の周辺、特に、屋外設備、狭所などでは、電源コンセントが無いことが多くあります。そのため、IoTセンサーや通信機器の設置ができないケースがあります。
ネットワークインフラの整備
工場内は既存の配線が複雑なため、新たな通信ケーブルの敷設が困難です。また、無線の場合には、電波干渉や遮蔽物による通信障害を考慮し、安定した通信環境の構築が必要です。
既存設備との互換性
古い機械や設備はIoTセンサーやネットワークに対応していないことが多く、改修や交換が必要になります。
工事・改修にかかる費用
既存設備の改修や、電源の新設、配線工事や安全対策といった、IoT機器以外にかかる導入費用が高額になるケースがあります。
セキュリティ対策
IoT機器が外部ネットワークと接続する場合、サイバー攻撃のリスクが増加します。ファイアウォール、暗号化、アクセス制御などの対策が不可欠です。
5つの課題を解決する施設監視ソリューション
施設監視ソリューションとは、既存施設にセンサを配置し、当社開発の「省電力無線メッシュネットワーク」および「クラウドサービス」と連携させることで、データ収集および分析、見える化を容易に実現できるソリューションです。「省電力無線メッシュネットワーク」に使用する当社製の無線機は、メッシュネットワークを構成し接続するため、広域な施設監視システムの構築にも適しています。さらに、電池で駆動するため、複雑なインフラ工事を必要とせず簡単に設置可能です。また、「クラウドサービス」は、必要事項を記載したExcelシートを読み込ませるだけで設定可能なため、簡単にIoTシステムを構築できます。
IoTを導入するときの5つの課題を解決できる理由
電源の確保
単三電池２本のみで無線機が駆動するため、電源は不要です。また、電池残量の確認や電池交換時期の予測、電池切れの際の通知も可能です。
ネットワークインフラの整備
電池駆動の無線機をメッシュ状に設置するだけで、バケツリレーで中継しデータを収集するため、広範囲な通信を実現します。
既存設備との互換性
既存の設備にセンサーと無線機を後付けすることで、データ取得が可能です。
工事・改修にかかる費用
電池駆動の無線機とセンサーを既存設備に後付けできるため、既存設備の改修は不要です。また、広範囲な通信を実現しているため、電源の新設や、LANケーブル等の配線工事も不要です。
セキュリティ対策
センサーで取得したデータはすべて無線機で暗号化され、送信されます。
「施設監視ソリューション」紹介動画
製造業・工場のIoT導入と見える化事例
施設監視ソリューションで製造業・工場のIoT導入と見える化が実現できた事例をご紹介します。
株式会社LIMNO様
行政外部機関での実験用マウスの飼育において、休日や無人時における飼育箱の温度の確認ができず、マウスの発育・体調管理に大きな影響を与える課題がありました。そこで、LIMNO社製温度センサーを用いて、マウス飼育箱ごとの温度を遠隔監視を実現しました。その結果、停電時や、休日にでの緊急時においても迅速な対応が可能となりました。
（株式会社LIMNOのサイトに遷移します）
A社様
キュービクル内の電力データを遠隔で監視したいが、屋外に設置しているため、センサーや通信機器に必要な電源の設置ができないといった課題がありました。そこで、電池駆動の電力センサーと無線機を設置し、配線工事無しで短期間での電力データの見える化を実現しました。
B社様
配管設備の流量データを遠隔で監視したいが、設備周辺の電波環境が悪くWiFi設備が無いため無線化の課題がありました。そこで、流量データを無線機のバケツリレーにより中継することで、WiFiや4G等の電波環境が無い場所においてのデータ収集を可能にしました。