工場DXとは？必要性やメリット、事例を解説

工場のDX（デジタルトランスフォーメーション）とは、AIやIoTといった最新のデジタル技術を活用し、製造工程の業務効率化を図ることです。 入荷から、製造、検品までの過程を効率的に進めることで、品質の安定化やコスト削減が可能となります。 また、製造工程全体の情報である既存のノウハウや属人化していた技術を蓄積し、一元管理することで、会社全体で情報の共有ができます。 それにより、可視化されたデータを元に、更なる効率化が検討しやすくなります。

工場DXの必要性

デジタル技術の発展に伴い、経済の成長スピードも年々加速しています。この変化に対応し、企業を成長させるためには、工場DXが不可欠となります。

特に近年は2030年問題や産業競争がグローバル化し、海外企業が新しい技術を取り入れ、安価で高品質な製品を量産しているため、価格や機能での差別化が困難になっています。
工場DX化により、現在人手で行っている業務を、省人化や効率化できれば、新しい製品・サービスの開発にリソースを割くことも可能となります。
また、製造業では、人口減少により人手不足が深刻な問題となっていますが、DX化の推進によって、生産性をうまく向上できれば、労働問題に対応ができ、従業員満足度向上にもつながります。

工場のDXが進まない主な課題

1. 設備投資の消極性とその影響

国内のECサイトによる消費拡大傾向も加わり、物流の需要が進む中、VUCA(※1)時代における先行きの不透明さによる設備導入の費用が高いことに加え、設備を使用する従業員の知識不足などで新しい設備をうまく使いきれないかもしれない、という不安から、日本の製造業では設備投資に消極的な企業が多くあります。

設備投資を躊躇する多くの工場経営者や生産管理者にとって、初期投資の重さはデジタルトランスフォーメーションの進行をためらわせる主な要因となります。
特に中小規模の工場では、大きな資本投資が企業の財務に大きなリスクをもたらすと考えがちです。そのため、生産設備の老朽化が進み、さらに遅れをとるケースがあります。

このような設備投資への消極性が将来的に生産性の低下や競争力の喪失につながり、結果的に大きな損失を招くことも少なくありません。
自動化設備の導入を避けることによる労働コストの増加や、生産ラインの柔軟性の欠如は、市場の需要変動に対応できず、業績悪化の原因となることがあります。

(※1)VUCAとは、不確実性（Volatility）、不安定性（Uncertainty）、複雑性（Complexity）、曖昧性（Ambiguity）の略です。

2. 人手不足と技術継承の問題

人口減少が進む日本では、多くの企業で人手不足が課題となっています。経験豊富な技術者が退職する一方で、新しい人材の確保が追いつかず、技術の伝承が妨げられている場合があります。
特に工場では、属人的な業務が多く、労働力の確保が重要です。しかし人手不足が進むと今までと同じ業務量を処理しきれず、事業の縮小や継続困難を招きかねません。

そのため、少人数でも業務を遂行できるように、ITの導入を進め変革する必要があります。
また、若い世代の人口減少や、職人技術が職人の経験や勘に基づいていることから、継承が難しい課題もあります。IT技術により、データを蓄積し、属人化した業務を減らすことで、安定的な技術継承を実現する必要があります。

工場のDXを進めるためには

工場のDX化を進めるためには5つの要素が必要です。

1. ビジョンとリーダーシップ

工場DXは工場だけの課題ではなく、企業の経営層がDX化の重要性を認識し、明確なビジョンを持ち、そのビジョンを実現するためのプロジェクトを取り組む体制が必要です。

2. リソースの確保

DX化には適切なリソースが必要です。これには財政的な投資、専門的なスキルや知識を持つ人材の確保、必要な技術やシステムの導入などが含まれます。
そのために必要なリソースを確保するためには、経営層が予算配分や人材配置などを適切に行う必要があります。

3. 既存のやり方の変革と従業員の参画

DX化を進めるためには、従業員が変革を受け入れ、参画することが重要です。
組織内を変革することや、従業員が変化に対してオープンマインドで積極的に学び、新しいスキルを身につけることが求められます。
従業員の教育やトレーニングプログラム、コミュニケーションなどが必要です。

4. パートナーシップの構築

DX化のプロセスでは、外部の専門知識やサービスを活用することが重要です。
システム会社とパートナーシップを構築し、経験豊富な専門家やコンサルタントと社員が協力することで、スムーズなDX化を進めることができます。

5. テストと評価のサイクル

DX化は一度で完了するものではありません。軌道に乗るまでは、継続的な改善が必要です。適切なテストと評価のサイクルを続け、進捗状況をモニタリングし、必要な修正や改善策を導入するのも重要です。

このように、工場DX化を進めるためには、工場のデジタル変革を企業全体で推進することが重要となります。デジタルツールを導入することで、作業が標準化し、教育時間の短縮とコスト削減につながります。 これにより、スムーズな技術継承が実現できれば、更なる生産効率の向上が期待できます。

工場経営者や生産管理者は、デジタル化を活用して技術者不足を解消し、スキルの定着を図るべきといえます。

工場のDX化がもたらすメリット

工場のDX化によって得られるメリットは以下の5つがあげられます。

1. 業務の効率化・生産性向上につながる

工場DXで工場全体の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。
ヒューマンエラーの削減、生産ラインの停止時間の短縮、不良品の発生率軽減などで工場全体の生産性が向上します。
また、生産性向上により人手不足が解消されると、従業員の有給取得率の上昇、残業や休日出勤、夜勤などの非日勤勤務減少など、働きやすい環境が整うことが期待されます。それにより、従業員満足度の向上、離職率の低下、人手不足の解決策となる可能性があります。

2. コストを削減できる

ビッグデータやAIといったIT技術を導入し、既存データを集約し、可視化することで、精度の高いニーズ予測が可能となります。
例えば、在庫不足は機会損失を招きますが、過剰在庫は余計な費用負担が発生します。 なぜなら、使用期限のある製品は過剰在庫によって廃棄しますが、本来なら必要のない廃棄費用が追加でコストとなり、無駄な経費となります。 そのため在庫管理の自動化や発注・製造プロセスの最適化によって、コスト削減が可能となります。
また、工場の設備や稼働データの収集・分析を行い、無駄が発生している課題を洗い出して改善することでもコスト削減が図れます。

3. 品質向上につながる

IoTデバイスやビッグデータ、AIといった技術を活用することで、高精度な品質チェックが実現できます。
例えば、品質異常の検知や原因特定など、これまで人の判断に左右されていたものが、工場のDX化によって一定水準以上の品質を維持できるようになります。 また、品質チェックにおいて、目視では見落とされる可能性がある場合も、AIやIoTならば検知できます。

4. 技術の属人化を解消できる

技術や業務の自動化や、ノウハウのデータの蓄積によって、技術の継承や業務の標準化が可能となります。
工場では技術的な側面においての属人化が起こりやすく、長年の経験などで属人化が増え、作業手順の詳細なマニュアルが明確になっていないことが多くあります。 属人化を解消することで、新入社員や新人の方にもスムーズに技術や業務の引継ぎができます。

5. 競争優位性を高められる

工場のDX化を推進し、データ収集・分析を行えば、ニーズに合わせた製品の開発や製造が今まで以上にスムーズに、なおかつ時間短縮で可能となります。現代ではインターネットやSNSの普及により、顧客ニーズが急速に変化しています。
このような状況下では、製造から販売までの対応を素早く行うことが求められますが、工場のDX化により業務の効率化が進んでいれば、迅速な対応が可能となります。 結果として顧客満足度が向上し、競争優位性を強化し、売上向上につながります。

工場DXの活用事例

工場DXには、倉庫での作業の効率化も重要です。
ここでは、AGVによって倉庫作業を自動化した事例を紹介します。
あるお客様の倉庫では300種類以上のパーツを扱っており、今までは作業者が伝票を見ながら倉庫内を移動してピッキングを行っていました。人手による作業であるため、作業者によってスピードにばらつきがあり、ヒューマンエラーも発生していました。

そこでAGVとAGVで搬送可能な棚、小規模WMSを導入したところ、パーツの自動検索や棚の自動搬送が可能となりました。作業者がパーツを探す・移動する工程がなくなったことで、9名で行っていた作業を4名で行えるようになりました。

「工場DX」と聞くと、大掛かりで大変なイメージですが、
先を見通しながら、まずはできるところを変えていく方法もあります。

詳細は、以下をご覧ください。

工場のDXに伴う倉庫の自動化ならLOGITO

工場DXを推進し業務効率化を図るには、倉庫のDX化を図ることも重要です。
倉庫のDX化には自動倉庫の導入が有効です。

自動倉庫について、詳しくは以下をご覧ください。

以下では、物流を自動化する方法を紹介しています。