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製造業DXとは?課題や進め方、事例を紹介

precision_manufacturing製造業におけるDXとは


製造業におけるDXとは、工場・設備・人・モノなどをデータでつなぎ、製造プロセス全体を最適化するための判断と改善をすばやく正確に実行できるよう環境を整える取り組みです。単にデジタル技術を導入するだけでなく、従来の製造プロセスや管理方法を根本的に改善し、生産性を最大化することを目的としています。

factoryなぜ製造業DXが必要なのか?現場が抱える3つの課題


製造業でDXが必要とされる背景には、主に次の3つの課題があります。

  • 生産設備・システムの老朽化
    部門や現場ごとにシステムが個別に最適化された結果、レガシー化してしまったシステムが数多く存在します。保守コストの増大やセキュリティリスク、最新技術への対応遅れなど、老朽化に伴う課題は放置するほど深刻になる傾向があります。

  • IT/OT連携・サプライチェーンデータの不足
    各領域でのデジタル化は進んでいても、IT層とOT層の間でデータがつながらず、「データはあるのにうまく活かせていない」という状況は現場でよく起きています。領域間の連携不足は効率化や品質改善の障壁になりやすく、工程ごとにデータが分散することで不良原因の特定やトレーサビリティの確保が難しくなります。

  • 熟練技術者の不足
    少子高齢化による人手不足は、製造業でも深刻な問題となっています。特に、熟練技術者の高齢化や技術の属人化により、技術継承や人材育成が思うように進んでいないことは少なくありません。


add_task製造業DXに取り組むメリット


こうした課題への対応として製造業DXを進めることで、さまざまなメリットが生まれます。

  • 生産性の向上とコスト削減
    稼働・停止・微小停止(チョコ停)などを可視化することで、トラブルへの対応が早くなり、設備総合効率(OEE)の向上が見込めます。設備稼働・生産状況・トラブル有無などをリアルタイムで一元管理できるため、工場全体の最適化にも取り組みやすくなります。また、工程や設備ごとのエネルギー使用量を見える化することで、電力コストの削減にも対応しやすくなります。

  • リアルタイムな生産管理と品質改善
    IT層とOT層のデータを連携することで、生産状況や設備の状態をリアルタイムに把握しやすくなります。需要変動や設備トラブルへの対応が早まるだけでなく、工程データを一元管理することで不良原因の特定や品質情報のトレーサビリティ確保にも取り組みやすくなります。

  • スムーズな技術継承
    熟練技術者の作業手順、判断基準、調整内容をデータとして記録・可視化することで、技術・ノウハウの属人化を低減できます。作業の自動化・標準化が進むことで、育成期間の短縮も見込めます。

flowsheet製造業DXの進め方


製造業DXでは、以下の6つのステップで進めるのが一般的です。

ステップ1のヘッダ画像
1 現場課題の整理

現場の課題を洗い出し、DXで解決すべきテーマを明確にします。

ステップ2のヘッダ画像
2 目的設定・KPI設定

洗い出した課題に対して目標を設定し、達成度を測るKPIを設計します。

ステップ3のヘッダ画像
3 アーキテクチャ設計

目的達成のために必要なシステムや技術を選定します。

ステップ4のヘッダ画像
4 試験導入 (PoC)

本格導入の前に、限られた環境で試験導入を行い、問題点の洗い出しと改善を実施します。

ステップ5のヘッダ画像
5 本格導入・運用開始

PoCで得た知見をもとに、本格的なシステム導入と運用を開始します。

ステップ6のヘッダ画像
6 効果測定と継続改善

KPIに基づいて効果を測定し、継続的な改善を行います。


製造現場の課題は、現場ごとに異なります。
SRAでは、お客様の状況をうかがったうえで、最適なシステム・技術の導入をご一緒に検討します。



domain_add製造業DXの取り組み事例


ロボットを用いて人手不足を解消

課題部品の積み下ろしに人手が必要だった
対応アーム付き自走ロボットに部品を見分ける物体認識機能と、積み下ろしを行うアーム制御機能を追加した
効果ロボットによる自動積み下ろしが可能になり、人手を他の作業に有効活用できるようになった

音声入力で機械操作を簡略化

課題加工機を動かすには、画面を手動操作する必要があった
対応Buletoothヘッドセットの接続機能や音声入力による画面操作機能を加工機に追加した
効果加工機の画面を音声入力で操作可能になり、作業者は遠隔からハンズフリーで加工機に指示を出せるようになった

自動車工場での生産実績データ収集

課題FA機器と上位システムの連携ができない
対応FA機器独自のプロトコルで取得したデータを標準化することで、上位システムから取得可能にした
効果FA機器と上位システムが連携可能になり、上位システムで生産実績データを活用できるようになった

基板検査の自動化

課題MESから基板検査の指示・結果取得ができない
対応業界標準プロトコルに変換することで、MESから基板検査装置への検査指示や結果取得を可能にした
効果MESから基板検査の指示と結果取得が可能になり、基板検査の工程が自動化された

加工機データの収集と活用

課題加工機に蓄積されたデータが活用できていない
対応加工機から自動的にデータ取集を行うプラットフォームを構築した
また、収集したデータをもとに設備総合効率などを算出してダッシュボードへ表示した
効果自動的にデータを収集し、設備総合効率などを算出することで「歩留まり向上」「設備保全」などの分析が行えるようになった

AIやデジタルツインなどにより生産性を向上

課題加工現場の改善が進まず、生産性を上げることが難しい
対応加工機に音声認識、センサー、RFID個人認証等の機能追加を行った
また、センサーデータを収集してダッシュボードへの表示、アラーム通知を可能にした
さらに、加工シミュレーションを導入して、加工後の状態を事前に確認できるようにした
効果段取り工数の削減、機器の故障の予防保全の実現、加工の失敗・ミスの低減により、生産性が向上した



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