工場の点検業務の基礎知識や
DX化の事例などを徹底解説！

本記事では、工場の点検業務における基礎知識や課題、
また点検業務のDX化のメリットやDX化事例などについて詳しく紹介します。

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＜目次＞
■工場の点検業務の基礎知識
■点検業務におけるさまざまな課題
■工場の業務のDX化
■工場のDXを実現するシステム
■スマート点検支援サービス「e-Platch」導入事例
■まとめ

工場設備の稼働監視

設備の稼働監視とは、工場の設備の稼働状況をデータで収集し、
見える化することを指します。
稼働監視によってメンテナンスの判断や異常の早期発見が可能となり、
生産性が向上します。
保全活動においても稼働監視は非常に重要となっています。

遠隔監視のメリット

従来の稼働監視は担当者が現場で確認していましたが、
人手不足や効率化のため、遠隔監視の需要が高まっています。
遠隔監視の実現によりセンサーと監視システムを用い、
現場に行かずに設備の状況を把握することができます。
監視の際は、異常を数値で検知することで、予知保全が可能となります。

工場設備の稼働監視・遠隔監視

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工場における保全活動

工場の保全活動には、事後保全、予防保全、予知保全の3つがあります。
これらを適切に選択し、設備のメンテナンスを行うことが重要です。

①予防保全
設備の故障を未然に防ぐために定期的に点検・メンテナンスを行う方法です。
予防保全はトラブルを長期間回避できますが、多くのリソースが必要で、
過度な点検が行われる場合もあります。

②事後保全
トラブル発生後に対応する方法で、メンテナンスにかけるリソースを抑えることができます。
ただし、突発的な故障が他業務に影響を与えるリスクがあります。

③予知保全
センサーなどを利用して設備の状態を監視し、故障の兆候を早期に検知する方法です。
初期コストが高いものの、より早く異常を発見でき、安定したトラブル予防が可能です。

設備保全における事後保全と予防保全の違い

アナログメーターの監視

工場の設備保全においてはアナログメーターの監視が重要ですが、
多くの現場においてデジタル化が進まず業務改善の阻害要素となっています。
アナログメーターの目視点検は時間がかかること、頻度に限界があり、
ヒューマンエラーが発生しやすいという課題があります。

これを解決するためにカメラを使った自動読み取りも検討されていますが、
技術的・経済的な課題があります。

アナログメーターの自動読み取りには、
デジタル圧力計の導入、カメラと画像認識の活用、磁気センサーの活用があり、
特に磁気センサーは対応範囲が広く、初期投資も少ないため有効です。
デジタル化により、設備管理の精度が向上し、コスト削減と生産性向上が期待できますが、
技術的、経済的、運用面での課題を克服する必要があります。

アナログメーターの自動読み取りの課題

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工場・製造業の人手不足の対策

製造業全体の課題である人材不足も、点検業務への影響があります。
工場・製造業の人手不足は年々深刻化しており、
経済産業省の「2022年版 ものづくり白書」によれば、
製造業の就業者は約20年間で157万人減少しています。

この問題は、少子高齢化による労働力人口の減少や、
製造業に対するマイナスイメージが主な原因です。

特に地方では、賃金や利便性を求めて労働力が都市部に集中する傾向があり、人材確保が困難です。また、教育体制の不足も人手不足を加速させています。人手不足が続くことで、
労働環境の悪化や機会損失、さらには倒産のリスクが高まります。

これらの対策として、
採用人材の多様化、職場環境の改善、そしてデジタル化の推進などの対応が必要です。
具体的には、女性やシニア層の採用促進、危険作業の自動化、待遇面の改善、
AIやIoTの導入による業務効率化が有効です。
これらの対策により、働きやすい環境を整え、人手不足の解消を目指すことが求められます

工場・製造業の人手不足の対策

工場DXを実現する重要テーマ「見える化」

近年、製造業では「見える化」が求められています。
見える化とは、生産現場や工場運営に関するデータを可視化することです。
具体的には、在庫・物の管理、製造ライン、工程管理・人の動き、計測機・設備の管理があります。

見える化の実現に向けた導入フローは、
① 課題の洗い出し
② 目的確認
③ サービス検討
④ 費用確認
⑤ 導入
⑥ 効果検証
⑦ 改善
です。

目的を明確にし、効果を事前に算定することが重要です。
また、導入するシステムは使いやすさも考慮すべきです。
例えば、無線ネットワークの活用やクラウドシステムであれば、
比較的安価で、システムの設計も容易であるため、すぐに導入しやすいです。

工場の見える化のメリットと目的

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クラウドサービスの活用

近年、DXやスマートファクトリーの推進に伴い、
製造業においてもクラウドサービスの活用が広がっています。

従来は自前のサーバーを使用していたシステムをクラウドに転換することで、
前述の通り、簡単に導入が可能となり、迅速な業務改善が期待できます。

クラウドサービスの利点は、初期コストが低く、
メンテナンスやアップデートの負担が軽減される点です。

一方、オンプレミスはカスタマイズ性が高いものの、
初期費用や運用負荷が重く、運用を担当しているシステム担当者の退職リスクもあります。

クラウドサービスの導入にあたっては、セキュリティ対策が重要です。
クラウドサービスにおいてはデータがデータセンターなどの社外に保存されるため、
信頼できるサービス提供者を選び、ログイン情報やアカウント管理を徹底する必要があります。
具体的なクラウドサービスの導入例としては、
生産管理システム、工程管理システム、設備保全システムなどがあり、
これらは情報の共有や管理の効率化に寄与します。
クラウドサービスの活用を積極的に活用することで、
製造業における業務改善を加速させることが可能です。

クラウドサービスを製造業で活用する理由

工場に最適な点検システム「e-Platch」

TOPPANが提供する「e-Platch」は、工場の点検業務を革新するためのシステムです。
このシステムは、点検作業の効率化と精度向上を目指し、様々な機能を実装しています。
まず、遠隔でのデータ収集が可能で、異常を即座に検知・通知します。
また、従来は人が対応していた作業を自動化することで、
担当者ごとの作業のばらつきやミスなどの防止も実現可能です。

さらに、クラウドベースのプラットフォームであるため、
複数の工場間でデータの共有と比較分析なども容易に行うことが可能となります。

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既存設備の見える化をサポートする「ZETABOX」

多くの工場においては多数の計測器を有線でデータ収集を行っていますが、
ケーブル敷設のコストや作業負担が大きいため、
既に存在している設備を後付けで見える化するのが困難な場合も多いです。

このような場合は無線サービスの導入が適切であり、
既存設備を後付けで無線化するZETABOXはその解決策として有効です。
ZETABOXは既存設備の出力と接続することで、計測器の無線化を実現します。

ZETABOXとZETABOX-Smartは、
4-20mA、RS-485(Modbus RTU)、ドライ接点、パルス出力に対応しており、
電池駆動でのため電源工事が不要で、電池で3年以上稼働します。

ZETABOXは、pH計や温度計、圧力計などの4-20mA出力機器、
コンプレッサーや電力量計などのRS-485(Modbus RTU)出力機器、
流量計や電力量計のパルス信号、
火災報知器や防犯アラームのドライ接点と接続可能で、
これらと接続することにより遠隔監視や異常検知が可能となります。

ZETABOXの活用事例

収音センサーによって設備の故障予測を実施

配電盤内の異常の遠隔監視によって現場への巡回業務を削減

養殖プラントへにおいて気温・水温・水質などの管理レベルを強化

巡回点検作業の改善により70％の工数削減を実現

点検作業の業務改善を実現したTOPPANの新潟工場

本記事では、工場の点検業務における基礎知識やDX化のメリット等について紹介いたしました。
TOPPANのスマート点検支援サービス「e-Platch」にご興味がございましたら、
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2024.11.01