工場ネットワーク構築 | ミスター省エネで生産効率の向上
そこで今回は、工場ネットワークを構築するためのポイントや注意点ついて解説します。構築に貢献するおすすめのソリューションも併せてご紹介しますので、工場のデジタル化・IT化を検討中の企業様は、ぜひ参考にしてみてください。
目次
生産プロセスの最適化に貢献する工場ネットワークとは

工場ネットワークとは、製造工程や設備などをデジタルで結ぶネットワークであり、生産ライン全体を効果的に統合し、管理するための仕組みです。例えば、センサー、制御システム、プロセス管理ツールなどがネットワークを通じて連携し、生産プロセスを最適化します。これによって、製品の品質向上や生産効率の向上が図られます。
工場ネットワークのメリット

統合と管理
工場ネットワークは、個々の製造プロセスを単一の統合されたシステムとして管理します。異なる機器やプロセスがシームレスに連携し、生産ラインが一つの大きな統合された機能として動作するのです。その結果、生産の透明性が向上し、効果的な意思決定が可能になります。
IoTと工場ネットワークの融合
新しい技術として注目されるのが、IoT(Internet of Things)と工場ネットワークの融合です。IoTは機器同士がデータを共有し、相互にコミュニケーションを取ることを可能にします。これが工場ネットワークに取り入れられることで、生産プロセスがさらにスマートになります。例えば、機器に搭載されたセンサーがリアルタイムで機器の状態を監視し、異常が検知された場合、自動的に補正が行われる仕組みを構築できます。これによって、生産ラインの中断や不良品の発生を未然に防ぎ、生産性向上が期待できます。
また、ビッグデータとの連携により、膨大なデータを解析して生産プロセスを最適化できるようになります。たとえば、過去の生産データや需要予測などを総合的に考慮して生産計画を立てることで、無駄を削減することができます。
製品の品質向上と生産効率向上
工場ネットワークの主な目的の一つとして、製品の品質向上と生産効率の向上が挙げられます。連携した機器やシステムにより、品質管理が徹底され、製品の不良率が低減します。また、リアルタイムなデータモニタリングにより、生産ラインの中断や機器の故障を早期に検知し、迅速かつ効果的な対策を講じることが可能になります。
工場ネットワークを構築するための4つのポイント

以下に、工場ネットワークを構築するために重視すべき4つのポイントについてご紹介いたします。
要件の明確な定義
工場ネットワークを構築する最初のステップは、具体的な要件を明確に定義することです。生産ラインの種類や生産プロセスによって必要なデータや通信の性能が異なるため、関係者との協力を得て、ネットワークがどのように機能すべきかを詳細に明確にします。また、将来の変更や拡張にも柔軟に対応できるように、要件定義は包括的で柔軟性のあるものにするのが望ましいでしょう。
スケーラビリティの考慮
将来的な拡張や変更に備えるためには、工場ネットワークの設計段階から検討が必要です。新しい製品や生産ラインの導入が想定される場合、ネットワークはそれに迅速に適応できる構造を有している状態が望まれます。
とはいえ、専門的な知識も必要なため、自社で全てを完結することは現実的ではないでしょう。そこで重要なのが、ベンダーとの連携です。将来的な拡張や変更がある場合、ベンダーがサポートしてくれるかどうかや、新しい機器が既存のネットワークと互換性があるかどうかを事前に把握しておくことをおすすめします。
セキュリティ対策の実施
工場ネットワークの浸透に伴い、セキュリティ対策の重要性も一段と高まっています。デジタル化が進むことで、サイバー攻撃や悪意あるアクセスの脅威が増加しているため、工場ネットワークにおけるセキュリティの脅威に対する適切な対策が喫緊の課題となっているのです。
例えば、二要素認証や暗号化技術の導入することで、不正アクセスを防止することができます。また、セキュリティの専門家がネットワークを監視し、異常が検知された場合には即座に対処することが重要です。
リアルタイム性の確保
工場ネットワークにおいてリアルタイム性の確保は、生産ラインや機器の正確な制御と効率的な運用にとって極めて重要な要素です。その実現のためには、通信遅延を最小限に抑えることが求められます。通信遅延が発生すると、センサーデータの取得や制御信号の送受信が遅れ、生産ラインの正確な制御が困難になります。遅延を最小化するためには、高性能で低遅延の通信機器やネットワークインフラの導入が必要です。
また、機器やネットワークの予測保守を実施することもリアルタイム性の維持に有効的です。センサーデータや機器の動作状態をリアルタイムでモニタリングし、異常が検知された場合には予め設定された保守作業が自動的に発動することで、機器の効率的な運用が可能となります。
工場ネットワークの成功事例
ある自動車の製造メーカーでは、工場ネットワークの導入により製造プロセス全体が効果的に統合され、生産効率が大幅に向上しました。具体的には、製造ラインを一元的に管理するシステムが導入され、センサーによるリアルタイム監視が可能となり、そこから得られたデータをクラウド上で分析して活用できるようになりました。
結果として、機器の故障や劣化が事前に検知され、必要なメンテナンスが迅速かつ適切に実施される現場に。予期せぬ機器停止のリスクが低減し、生産ラインの安定性が向上しました。
また、分析されたデータを基に生産計画を見直すことによって、需要予測や在庫状況を考慮に入れた生産ラインの稼働や生産速度の調整が可能となり、生産効率が向上し、余剰在庫や生産過多のリスクが低減されました。

工場ネットワークの将来性
工場ネットワークの将来的な展望としては、さらなる柔軟性と自動化が進展し、先進技術の統合が加速されることが予測されています。
IoT・5G・AIの融合
IoT、5G、AIなどの技術が更なる統合を果たし、製造環境全体がデジタルでつながることになります。これにより、製造プロセスのリアルタイムなモニタリングや自動制御が向上し、生産ライン全体が柔軟で効率的になります。たとえば、センサーデータがAIによって分析され、自動的に生産計画が最適化されるなどの効果が期待されます。
環境に配慮した製造
持続可能な製造がますます求められる昨今において、環境に配慮した製造プロセスの構築が浸透していくことが予測されます。再生可能エネルギーの活用、省エネルギー技術の導入などが進み、製造業は環境負荷を最小限に抑えた持続可能な運営が今よりも求められていくでしょう。
工場ネットワークの構築に貢献する「ミスター省エネ」のご紹介

「ミスター省エネ」は、920MHz帯の無線技術を利用して、電力、電流、温度、冷蔵、冷凍用温度、湿度、CO2、照度、およびパルスの計測および可視化を手軽に行える無線センサーネットワークです。各ノード(子機)が収集したデータを無線でベース(親機)に転送し、その後PCなどのホストに結果が出力されます。
無線センサーの利点である"3つのフリー"(スペースフリー、リミットフリー、アディションフリー)を活かし、工場の可視化と省力化を効果的にサポートします。
ミスター省エネが実現する工場の「見える化」例
・冷凍庫や冷蔵庫等の「温度」
・作業環境の「温度/湿度/照度」
・分電盤や旋盤など製造設備の「電力」
・作業者の「動き」
・液体や気体、蒸気など様々な「流量」
・「爆発性雰囲気」での様々な計測
ミスター省エネの5つの特長

バッテリー駆動で長寿命
ミスター省エネの電池駆動ノードは、1分間隔の送信運用で電池寿命は約10年となり、業界トップクラスの低消費電力を実現しています。
通信距離が長い
920MHz電波周波数帯域の使用により、野外では100m以上の通信距離を実現しています。また、マルチポップや中継機能により、広範囲通信や、複数ルートでの安定した通信が可能です。
簡単増設
無線なので、設置後も簡単に増設できます。また、周波数チャンネルが最大46チャンネル、1チャンネルあたり最大100台の無線機器の接続が可能です。
親機の幅広いラインアップ
Eathernet/USBベース等、既存システム環境やお客様のニーズに応じた親機を取り揃えています。
国産ならではの安心品質
自社開発、国内製造ならではの万全の体制でサポートを実施しています。
導入までの流れ

無償の見える化アプリから本格的な監視・制御システムまで、ご要望に応じて、最適な無線システムをご提案いたします。
お打ち合わせ
対象エリアの平面図をご提供いただき、概算費用をお見積りします。
現地無線通信テスト
現地でのノードやルーターの適切な配置を調整します。
正式お見積り/システム設計
ご要望に応じたシステムをご提案、正式ご発注後、システム設計を開始します。
機器設置/システム構築
現地検証(試運転)
現地検証後、ご使用開始となります。
※「ミスター省エネ」について詳しく見る
関連プレゼンテーション
関連記事
QCD調達購買管理クラウド|newji
調達購買業務のすべての課題を「newji」が解決します! newjiは、製造業の調達購買業務のすべての課題を解決するQCD調達管理クラウドです。 現在、β版で全ての機能を無償でご利用いただけます。 α版のリリース時期は現在未定ですが、2022年度内を予定しております。 このような課題はありませんか? ・欲しい情報に対するシステムがバラバラで探すまでに時間がかかる。 ・仕様変更の履歴管理ができていない。 ・見積の細かい査定が行えていない。 ・業務の属人化。 ・人手不足。 ・日々の業務や緊急対応が多く、 本来やるべき原価低減や購買先の新規開拓ができていない。 など、他にも多くの課題が購買調達部門にはあります。 このような課題を解決すべく、調達購買業務を一元管理できるクラウドサービス「newji」を開発しました。 おばあちゃんでも使える直感的なシンプル操作、 欲しい情報が3秒で手に入る優れた検索機能も搭載。 調達購買QCD管理業務を一元管理できるため、システムをまたぐ必要はありません。 そろそろnewjiでQCDをまとめませんか?
DX Partner ~ベトナムオフショア開発サービス~
日系オフショア企業のパイオニアとして、ベトナム南北に位置するホーチミンとハノイにそれぞれに拠点がございます。 2008年から蓄積し続けたオフショア開発のナレッジを活かし、お客様ビジネスの成功・成長にフォーカスしたサービス提供を行っております。その結果、90%以上のお客様にリピートでご相談いただいております。 日本とベトナムの両拠点に上流から対応可能な日本人PMが多数在籍しており、お客様のご要望に応じた柔軟な開発体制を構築いたします。また、アライアンス企業を含めた幅広いご提案が可能です。日本人PMの手厚いサポートにより日本と同等レベルの品質を実現します。
IoT-Pi for LTE-M
『IoT-Pi』は、IoT実験を安価に、簡単におこなうことができるモジュールです。 Raspberry Piと組み合わせて利用することで、開発の幅を広げます。 本体ボードには各種センサーに対応するポートが取り付け済みで、モバイルバッテリーから電源供給が可能なため、ハードウェア開発経験が乏しい人でも扱いやすい製品です。 費用が高額になりがちなIoT製品開発の開発コストを抑えることができます。
Visual Factory(ビジュアルファクトリー)
Visual Factory(ビジュアルファクトリー)は、設備、人、モノなどの工場データを相互に紐づけて可視化する“工場情報基盤”です。 工場データを製造現場が必要とする情報に変換し、品質/コスト/納期/安全性の向上に役立つ情報として可視化。 IoTで取得したデータを単に表示させるだけでは見えなかった、価値ある“気づき”を提供し、製造現場の迅速な意思決定を支援します。
iField indoor
GPSが届かない工場や倉庫内で人、モノ、車両など対象物の位置情報を取得し、現在地の把握や移動履歴、取得したデータ見える化で現場を改善するソリューションです。 リアルタイムの位置情報把握や過去動線の再生はもちろん、取得したデータをヒートマップやグラフなどで可視化。 さらにMESやWMSなどのデータと連携させることで、現場のデジタルツイン化を実現します。 工場や倉庫の自動化を進める前には、まず現状をしっかり把握し、ベストプラクティスを見つけ出すことが重要になってきます。 人やモノが「どんなときにどんな動きをしているか?」ということはわかっているようで案外漠然としか把握していないものです。 『iField indoor』を利用することで現場を定量的に見える化し、客観性のある改善策を見つけ続けることができます。
AIOpsソリューション
AIOpsソリューションでは、システム運用で蓄積される過去の障害対応ナレッジやインシデント情報、各種ログデータに加えて、各種ツールとの連携による構成情報の自動収集データをインプットとしてAIによる分析を実施することで、障害発生原因の早期特定や障害予兆検知、自動復旧などの対応が可能です。 これにより、従来運用管理者が判断してきた運用業務の一部を、AIによる自動判定で代替する事が可能になり、昨今のIT技術者不足の課題解決やコスト削減、運用品質の向上に貢献します。
Pieceworks®
生産計画からトレーサビリティまで 中小中堅食品卸・製造加工業向け業務支援システム 社内状況を「見える化」して戦略的な経営を可能にする
netFIELD
netFIELDは設備データを自動収集しエッジ処理するだけでなく、セキュリティを担保し、エッジデバイスのアプリ更新やリモート管理、更に容易なデータ連携をサポートするオープンなプラットフォームです。 近年急速に普及しているコンテナ技術によりアプリ開発に注力できる環境を提供し、製造現場に付加価値を与えます。アプリの開発は短期間で、かつ維持開発を大幅に低減する効果があります。 産業用ネットワークに物理的に接続するだけで、周期通信データを自動解析し、必要なデータを選択表示するなど、直ぐにお使い頂けるアプリも取り揃えています。
スマートプラスチック
昨今生産現場において問題となっているのがメンテナンス体制のマンパワー不足、ならびに技術継承の問題です。 十分な人的リソースの元での保全が難しくなる一方、故障率の低減・稼働率の向上は変わらず求められる命題です。 イグススマートプラスチックはIoT技術を用いたセンサーユニットをイグス製品に装備。 自己監視型のシステムとしての機能を与えることが可能です。 センサー測定情報とイグス独自の製品故障判定用プログラムの組み合わせにより、故障の早期発見・製品寿命と交換時期の予測計算を行います。 これによって保全現場の24時間サポートと省力化の実現、設備稼働率の向上に大きく寄与することが可能です。 またお客様の既存の保全システムとのネットワーク上での統合を可能とし導入・運用コストの低減化をも実現いたします。
ものづくりスマートトレースシステム< HiMES-Tracer >
ICタグ付設やPLC越しに設備制御してモノとコトがトレースされることにより、「誰が(作業者)」「どこで(工程)」「どのように(品質記録)」で製造したか?というリアルな作業実態が把握できます。
MATLABによる予知保全
予知保全の実現には、アルゴリズムの構築だけでなく、システムへの実装と運用までを視野に入れた開発が求められています。他方、IoTの推進に伴うITとOTの融合には技術者の専門性と労力が必要とされ、効率的な開発環境が不可欠であることも事実です。 MATLABは、予知保全に必要なデータの読み込みから最適なアルゴリズムの選定、そしてシステムへの実装に至るまでの行程を効率よく(一部全自動で)行うことができるプラットフォームを提供します。 予知保全を実現する為に、一般的に必要な下記の4ステップすべてに対応することが可能です。 ① データの収集:データが蓄積されるデータベースへアクセスし、データを吸い出す作業 ② データの前処理:異常値削除・変数選定・時刻の同期処理 ③ 予測モデルの開発:複数の機械学習アルゴリズムの適用・評価 ④ システムへの統合:アプリケーション化して工場に展開
IB-Mes
最近ではスマートファクトリーやIoTという言葉もすっかり浸透しましたが、みなさん、MESってご存知ですか? MESは工場の様々な情報を収集し、問題点の早期把握・対策・改善に役立つシステムです。 広義では生産管理システムの一つですが、生産の工程と連携できることが特徴で、生産の進捗や品質、設備の管理など様々な機能があります。 生産管理システムを管理サイドの基幹システムとすると、製造実行システムは現場サイドの基幹システムと言えます。 生産管理システムと製造実行システムが互いに連携し、現場と管理が繋がり、仕組化されることにより、一過性の改善ではなく会社としてのベースの力となり想像もつかない効果を生み出します。 IB-Mesは、工場内の新旧様々な設備や工程からデータを収集し、現場で起きている事象をリアルタイムで可視化、社内共有することによって製造効率の改善を支援します。 さらに、長期間の運用によって蓄積されたデータは、改善点の発見や、経験や勘に頼っていた曖昧な部分を「見える資産」として的確な分析・対策・改善に役立てることができます。
オンラインVR工場視察|NEWJI VR
NEWJI VRは、360度カメラを用いたVR技術のシステムにより、オンラインで国内外の工場視察が可能となるサービスです。 実際に現地へ赴く必要があった工場視察や出張が現場へ行かずに目的を達成することが可能です。 360度モードで工場全体を把握しながら、接写モードで製品をmm単位で確認可能。 工場視察は現地で対面による交渉などが必要であったが、対人・接触することなく、リモートで工場視察が行えます。 機材の手配は不要、ゲスト招待の他、全世界で利用が可能で、出張旅費交通費を大幅に削減できます。 現在、国内、中国、台湾、マレーシア、ベトナム、タイ、インドは、Businessプランで1回(またはプロジェクト単位)からご利用いただけます。 Enterpriseプランでは、世界中のどの国でもご利用頂くことが可能です。 18,000km離れた世界の工場視察を最短5分で可能にしました。 世界の工場視察、海外出張がオンラインにかわる時代です。
ER31 バッテリレス圧力センサ
RFID(NFC)搭載し、ワイヤレス給電でバッテリレスを実現した圧力センサです。圧力計の目視点検作業を簡易化、データ読み取り/記入ミスを削減することで生産現場のIoT 化、巡回監視の効率化に貢献します。
プラントデータと動画の統合管理システム
本ソリューションは、プラント内に散在する各種プラントデータ(温度、圧力、流量、回転数、振動数、設備稼働状態、制御設定値、プラント操業状態等)とカメラの動画やサーモカメラの映像をSCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)システムで融合させ、同一画面に表示させることにより、工場内で起きている事象を一元可視化・集中監視化させるものです。 その特徴として8っの特徴を持ちます。 1) データとライブ動画をワンクリックで表示 2) 同時日時のデータ、録画動画を閲覧 3) 様々な種類のデータと動画を同時表示 4) 過去と直近のデータ&動画の比較 5) 海外工場を含め、ライブ動画を見ながら、遠隔操作を行うことが可能 6) SCADAをベースにしているので、監視画面の制作が容易に可能 7) 複数メーカーのPLC/DCSやカメラを接続可能 8) データ/録画をエクセルシートで管理
WORKFRONTシリーズ
近年、労働人口の減少や市場競争の激化により、製造業ではデジタル化と現場データ活用のニーズが高まっています。 現場データを活用するには種々デバイス「モノ」の生データを「何時」「何処で」「何のために」のつながりのあるデータに加工できなければなりません。 また、デジタル化の効果を最大限発揮するには、経営課題解決と現場改善を両立する現場主導型のアプローチが必要と考えます。 WORKFRONTシリーズでは、現場の最適化を実現するソリューションを提供し、データの収集から加工、活用まで一貫して製造現場のデジタル化を支援します。
IoTによる工場の見える化システム
Nazca Neo Linka(ナスカ・ネオ・リンカ)は、「工場マネジメント」をコンセプトに開発した生産設備向けIoTシステムです。多彩な接続方法に対応し、専用インターフェースがなくても設備と接続できるので、メーカーや年式問わず工場にある様々な設備の稼働データを一元管理できます。 さらに、RFIDやバーコードなど各種センシング機器からのデータ取得にも対応。これにより、設備の稼働状態と合わせて、担当者や作業時間、ワーク情報など、製造にかかわる様々なデータを紐づけして複合的に表示・集計できます。 シンプルなシステム構成と拡張性で、設備の増設にも柔軟に対応。 既存の生産管理システムとの連携もぜひご相談ください。
Smart EAM ソリューション
設備の状況をリアルタイムに得られる手法として状態監視は優れた技術ですが、全ての設備の状態をモニタリングする事は手間や費用の観点からも現実的ではありません。それは予知保全でも同様の事が言えます。ポイントは設備の重要度や特性を考慮に入れた上で適切な保全方式、状態を把握する方法を選択する事です。 適切な保全方式や状態把握の方法を選ぶためには設備台帳および保全の履歴が電子化されている事が前提となります。 弊社では保全現場で使用される点検結果報告書やチェックシートの電子化から設備台帳の整備、RCMと呼ばれるフレームワークに基づいた評価分析、モニタリング方法の検討、システムの導入といった設備管理業務の合理化、高度化に関する支援を一貫して提供しております。
Proceedクラウド
Proceedクラウドは工程写真をベースに製造情報の共有と製造情報データベースを構築することで、技能継承やサプライチェーンの見える化、業務効率の改善を実現するデジタルツールです。 <主要機能> ・写真撮影モバイルアプリ ・写真への書込み・コメント機能 ・写真へのタグ付け・検索機能 ・社外への写真共有機能 ・レポート作成機能 ・PDF、TIFFファイルの保存機能 ・電子黒板機能
粉体搬送とは?微粉末の輸送を可能とする装置・システムを紹介
製造業の生産性向上において、粉体搬送の自動化は重要な要素となっています。 粉体搬送装置の導入により、粉体搬送における作業効率の向上、品質の安定化、作業者の負担軽減など、様々なメリットが得られます。一方で、装置選定時には粉体の特性や用途に応じた適切な検討が必要です。 本記事では、粉体搬送の基礎知識から具体的な装置の種類、導入時の注意点まで詳しく解説します。