IoTとAIが製造業にもたらす影響

IoT（Internet of Things：モノのインターネット）は、現代の製造業において不可欠な存在となっています。
このIoT技術の一部は、AI（人工知能）との融合によって、さらなる効果を発揮します。
IoTの最終的な目標は、パソコン、設備、製品などがインターネットを介してある程度の知能を持ち、自動的に同期・挙動することです。
この目標は、学習と自律による自動化を強みとするAIと共通の領域を持っています。

製造業、特に工場にとって、IoTは次の4つの機能を提供します。
まず「①モノから情報を収集する」ことです。これは、センサーを通じて機器や製品の状態をリアルタイムで把握することを意味します。
次に「②インターネット上のクラウド空間にデータを蓄積する」ことです。これにより、大量のデータを効率的に保存し、後で利用できるようにします。
続いて「③蓄積されたデータを分析する」ことです。AIテクノロジーは特にこの段階でその強みを発揮し、複雑なデータセットから有用なインサイトを引き出すことができます。
最後に「④データ分析の結果に応じて適切なフィードバックを行う」ことです。これにより、製造プロセスの最適化や改善が可能となります。

IoTとAIの製造業への具体的な利点

これらのIoTおよびAIの機能は、「自動制御（異常検知・工程制御）」「製造管理（現状把握・遠隔計測）」「生産管理（管理最適化・受発注最適化）」「経営管理（経営判断の円滑化）」「開発設計（設計リードタイムの削減）」といった多くの面で巨大なメリットをもたらします。
製造業の基本であるQCD管理（品質・コスト・納期管理）において、これらの技術の導入は欠かせないものとなりつつあります。

自動制御とAIの役割

特に製造業の品質を大きく左右する分野が「自動制御」です。機器にセンサーを取り付けることで、製品の状態を画像、音声、動画などのデータとして収集し、その工程において異常がないかを判定します。
AIは、これまで熟練の経験を積まなければ獲得できなかった人間の検査能力を継承し、さらに自律的な学習によってその能力を高めることができます。
この工程の自動化において、AIは重要な役割を果たします。例えば、弊社の異常判定の事例では、AIが迅速かつ正確に異常を検出し、製造プロセスの効率化に大いに貢献しています。

外観検査におけるAIの利用

外観検査は製品の品質を確保するために不可欠なプロセスです。
従来の外観検査は人間の目視に依存していましたが、AIを活用することで、より精度の高い検査が可能となります。
AIは大量のデータから学習し、微細な欠陥も見逃さずに検出することができます。これにより、製品の品質が向上し、不良品の出荷が減少します。

24時間体制のサポートとAIの役割

AIテクノロジーは「熟練の技の継承」にとどまらず、「スケジューリング」「設備故障・品質不良の可視化・保存・共有」「設備の自動制御」など、製造業におけるあらゆるプロセスを24時間体制でサポートすることが可能です。
例えば、AIは設備の異常を予知し、故障が発生する前に予防措置を取ることができます。
また、AIは生産スケジュールの最適化を行い、製造プロセスの効率を最大化します。

スマート工場の進化と未来

工場業務を支援する自動化システムは1970年代から始まり、CIM（コンピュータ統合生産）、ERP（企業資源計画）、SCM（供給連鎖管理）といった機能や概念が次々に生まれ、現在に至っています。
IoTとAIを活用した革新的な工場は「スマート工場」と呼ばれ、製造業界は今、パラダイムシフトと呼べる段階に達しつつあります。
スマート工場では、すべての機器やシステムがネットワークでつながり、リアルタイムで情報を共有し、最適な生産プロセスを実現します。

経営管理への影響

IoTとAIは経営管理の面でも大きな影響を与えています。
リアルタイムでのデータ収集と分析により、経営者は迅速かつ的確な意思決定を行うことができます。
また、データに基づく経営戦略の立案が可能となり、企業全体の競争力が向上します。例えば、生産のボトルネックを特定し、改善策を講じることで、生産効率を大幅に向上させることができます。

製品開発と設計の効率化

IoTとAIは製品開発と設計のプロセスにも革命をもたらしています。
AIは設計データを解析し、最適な設計案を提案することができます。
また、シミュレーションを行うことで、製品の性能や信頼性を事前に評価することができます。これにより、設計リードタイムが短縮され、新製品の市場投入が迅速に行えるようになります。

まとめ

IoTとAIは製造業に多大な影響を及ぼしており、製造プロセスの効率化、品質の向上、経営判断の迅速化など、多くのメリットを提供しています。
スマート工場の実現に向けた取り組みは、今後も進化し続け、製造業界全体の競争力を高めることでしょう。
製造業において、IoTとAIの技術はますます重要な役割を果たしていくことは間違いありません。
これからも、技術の進化と共に、製造業の未来は大きく変わっていくことでしょう。

ここまでご愛読いただきありがとうございました。