スマートファクトリーとは

スマートファクトリー（スマート工場）とは、IoTやAI、ロボット技術を活用し、製造工程の自動化や最適化を図ることで、生産性向上・省人化・品質安定・コスト削減等を実現する次世代型の工場です。

従来の工場では、手作業や紙ベースの管理が残っている場合が多く、設備の稼働状況や品質のばらつきを正確に把握することが難しいという課題がありました。

しかし、スマートファクトリーでは、センサーやカメラ等からリアルタイムでデータを収集・分析・活用することで、生産ライン全体の可視化と高精度な自動制御を実現します。

スマートファクトリーの7つの目的

経済産業省はスマートファクトリーの目的として7つの項目を掲げています。

具体的には、製造業における競争力強化と持続的成長を目指し、デジタル技術を最大限に活用することで、以下のような多岐にわたる課題解決と価値創出を実現することです。

＜スマートファクトリーの目的＞

• 参照元:経済産業省「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン Appendix【スマート化を進める上でのポイント】Ver1.1」

太陽光発電に適している企業 3つのポイント

自社が太陽光発電の導入に適しているかを判断するためには、基本的な3つのポイントを抑えることが重要です。太陽光発電パネルの①設置場所、②設置面積、③設置建物の竣工時期です。これらについて、詳しく解説します。

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スマートファクトリー × 太陽光発電で、さらなるコスト削減を実現

スマートファクトリー化は、工場運営のコスト削減を後押しします。工場の稼働データやエネルギー消費が詳細に可視化されることで、無駄が排除され、効率的な運用が可能になります。すでに多くの企業で、製造工程の最適化や不要な電力消費の抑制により、大幅なエネルギーコストの削減を実現しています。

こうした省エネ基盤の上に、さらに効果的なコスト削減を進める方法として注目されているのが、太陽光発電の導入です。スマートファクトリーで構築されたエネルギー管理システム（EMS）と太陽光発電を連携させることで、発電量に応じた機器の自動制御や蓄電池との最適な運用が可能になります。これにより、電力会社からの購入電力量を最小限に抑え、電気代の大幅な削減が現実のものとなります。

また、2026年度からは一定以上のエネルギー使用量の工場に対して、太陽光発電の設置が目標義務化される予定です。制度対応としても、今後の工場経営には太陽光発電の導入が避けて通れないテーマとなっていくでしょう。

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スマートファクトリーの導入事例

多くの企業がスマートファクトリーの導入に取り組み、生産性や品質の向上、コスト削減といった成果を上げています。

ここでは、スマートファクトリーの具体的な導入事例をご紹介します。

• ※1出典：NEC 「ものづくりでNECグループのDXに貢献！掛川新工場で先端技術を育てて世界に届ける」
• ※2出典：日産自動車 「日産自動車、「ニッサン インテリジェント ファクトリー」を公開」
• ※3出典：三菱電機 「三菱電機 尾張旭地区の新生産拠点を設立」
• ※4出典：日華化学株式会社 「固定資産の取得（化粧品新工場建設）に関するお知らせ」

スマートファクトリー導入のメリット

スマートファクトリーの導入は、企業に多岐にわたるメリットをもたらします。生産効率の向上や品質の安定化はもちろん、企業の競争力強化にもつながるでしょう。

生産状況が可視化される

スマートファクトリーでは、IoTセンサー等を活用し、生産ライン全体の状況をリアルタイムでデータとして収集・可視化します。この可視化により、工程異常や生産進捗を素早く把握できるようになり、品質のばらつきを抑えた生産を実現できます。

具体的には、工場プロセス全体をデジタル化し、例えば4M（Man、Machine、Material、Method）や品質データ等多様な項目を可視化することで、安定した品質での生産が可能になります。

作業工程・材料や設備が最適化される

スマートファクトリーでは、IoTやAIによる高度なデータ活用が進むことで、設備、材料、そして人といった製造工程全体のリソースや稼働状況を最適化・効率化できます。これにより、コスト削減だけでなく、生産性の向上も期待できます。

具体的には、デジタルツインのような仕組みが導入されれば、設備の稼働状況や材料在庫、需給予測等をリアルタイムで把握し、生産計画やプロセスを最適化することで、コスト削減を期待できます。

人材不足の緩和・熟練技術の継承ができる

日本の製造業における大きな課題は、少子高齢化による労働人口の減少と熟練技術者の不足です。スマートファクトリーは、これらの課題解決と熟練技術の継承に貢献します。

生産ラインの自動化を進めることで、「匠の技」をロボットへ伝承し、最高品質の製品を安定して量産できるようになります。さらに、熟練技術者の動きを複数のカメラで収集し、AIで分析することで、その技術、知識、経験を体系化できます。これにより、全拠点でマニュアルとして共有し、効率的な人材育成を実現します。

スマートファクトリー導入の課題

スマートファクトリーの導入には多くのメリットがある一方で、いくつかの課題も存在します。これらの課題を事前に認識し、適切な対策を講じることが成功への鍵となります。

データ収集・分析・活用が難しい

スマートファクトリーにおいて、製造現場のデータを正確に収集し、それを効果的に分析・活用することは非常に重要です。

しかし、これにはAIやIoTシステムを導入するだけでなく、どのようなデータを集め、どのように活用するのかを戦略的に設計できるデジタル人材が不可欠です。

現状、こうした先端IT人材は依然として不足しているとされており、人材の確保や育成が課題となっています。

セキュリティを強化する必要がある

スマートファクトリーでは、IoT機器の増加に伴い、サイバーセキュリティリスクも高まります。

分析のためには大量のデータを扱うことになりますが、こうしたデータには企業の競争力の源泉となる機密情報も含まれるため、セキュリティ対策はデータ活用を推進するうえで避けて通れない重要な課題です。

従来の境界型のセキュリティモデルだけでは対応できない場合も多く、ゼロトラスト等のより強固なセキュリティモデルの導入を検討する必要があるでしょう。

ゼロトラストセキュリティを実現するためには相応のツールと人材が必要となるため、これらへの適切な投資が求められます。

スマートファクトリー実現のステップ｜経済産業省のガイドライン

経済産業省が発表しているガイドラインでは、スマートファクトリーを実現するための段階的なレベル指標が、「レベル0（データ未活用）」から「レベル4（動的な自律制御）」までの5段階で示されています。

この指針は、企業が自社の現状を正確に把握し、段階的にスマート化を進めるうえで非常に役立ちます。

これらのレベルを段階的に高めていくことで、スマートファクトリー化を実現できます。

• 参照元：経済産業省「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン Appendix【スマート化を進める上でのポイント】Ver1.1」

スマートファクトリー成功のポイント

スマートファクトリーの導入を成功させるためには、計画段階から運用、そして継続的な改善に至るまで、いくつかの重要なポイントを意識することが求められます。

ここでは、成功に導くための主要なポイントを解説します。

明確な目標を設定する

スマートファクトリー導入の成功には、達成したい成果や目的を具体的に設定することが非常に重要です。

例えば、「生産性を10%向上させる」や「不良品率を3%未満に抑える」といった具体的な数値目標を立てることで、取り組みの方向性が明確になり、大きな成果を得ることができます。

段階的に導入する

一度に工場全体を変革しようとせず、小規模なプロジェクトから開始し、成功体験を積み重ねながら徐々に拡大していくアプローチが効果的です。

これにより、組織全体の理解と協力を得やすくなり、スムーズな導入・展開が可能になります。

データの質と量を確保する

精度の高い分析を行い、生産プロセスを最適化するためには、十分な量と質の高いデータが不可欠です。IoTセンサー等を活用して、ノイズの少ない正確なデータを効率的に収集する仕組みを整備することが求められます。

人材育成と組織体制を整備する

スマートファクトリーの成功には、デジタル技術を扱える人材の育成と、部門横断的な推進体制の構築が不可欠です。

特に、IT部門と製造部門の連携を強化し、デジタルスキルを持つ人材を積極的に育成することが重要です。

セキュリティ対策を行う

IoT機器の増加に伴い、サイバーセキュリティリスクも高まります。企業の競争力の源泉となるデータを含む大量のデータを扱うため、適切なセキュリティ対策を講じることが避けて通れない課題です。

ネットワークの分離、アクセス制御、暗号化等の対策を実施し、場合によってはゼロトラスト等のより強固なセキュリティモデルの導入も検討する必要があります。

継続的な改善を行う

スマートファクトリーは一度導入したら終わりではありません。導入後も定期的に効果を検証し、必要に応じて改善を行う「PDCAサイクル」を回し、常に最適な状態を目指す姿勢が求められます。

この継続的な改善の姿勢が、生産プロセスの効率性や品質向上の実現につながります。

関西電力のAI・IoT活用ソリューション

関西電力は、AIやIoTを駆使したスマートファクトリーの中でもエネルギーソリューションに特化したサービスを提供しています。

これらのソリューションは、省エネルギー化、生産性向上、設備保全の最適化といった多岐にわたる課題を解決し、お客さまの工場をスマートファクトリーへと変革する心強いパートナーとなるはずです。

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「K-DXソリューション」は、データ分析のエキスパートが見える化・分析・改善提案を一気通貫でサポートし、あらゆる課題を解決するサービスです。

お客さまが従来から保有しているデータに加え、IoTセンサーの設置も可能な初期費用ゼロのサービスです。

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