工場を自動化するメリット・デメリットとは？成功事例や実現する手順も解説

工場の自動化によるメリット

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工場を自動化することで得られる主なメリットは次の3つです。

・人手不足を解消できる
・生産効率や品質が改善される
・柔軟な働き方を実現できる

ここでは上記の各メリットについて詳しく解説します。

人手不足を解消できる

工場の自動化を進めることで、人手不足を解消できます。定型業務をはじめ、これまで人間が処理していた作業を自動で処理できるようになるからです。

業務に必要な人手も減らせるようになり、人手不足を解消できます。あわせて人件費の削減や採用・育成にかかるコストの軽減も見込めます。

生産効率や品質が改善される

手作業の場合、作業者ごとに品質にバラつきが出ることがあります。作業工程を自動化すれば、生産効率の向上や品質の改善が期待できます。

自動化によって一定の品質を維持できるだけでなく、スケジュールの見通しが立ちやすくなって生産ラインをスムーズに動かすことも可能です。

柔軟な働き方を実現できる

工場の自動化は、リモートワークの活用をはじめ柔軟な働き方の実現に役立ちます。

「工場へ決められた時間に出勤すること」が雇用条件だったときに雇用できなかった人材や、多様なバックグラウンドをもった人材を採用しやすくなります。

工場の自動化によるデメリット

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工場の自動化には下記のようなデメリットもあります。

・導入時の初期費用が大きい
・機械のメンテナンスやトラブルに対応しなければならない
・広いスペースが必要になる

どのような点に注意が必要なのか解説します。

導入時の初期費用が大きい

自動化の技術を導入する際は、多くの初期費用が発生します。長期的には費用対効果を見込めるとはいえ、短期間のうちに高額な費用を支払うことは運転資金を圧迫しかねません。

やみくもに自動化を進めるのではなく、かけるコストに見合った成果が出るのかを事前に検証することが大切です。十分な導入効果を見込めない場合は、自動化しないといった判断をするのも良いでしょう。

機械のメンテナンスやトラブルに対応しなければならない

工場を自動化するために導入したシステムやツール・ロボットなどは、定期的なメンテナンスが必要であり、トラブルが発生するリスクもあります。そのため、導入する機械の管理・運用に関するスキル・知識が必要です。

運用に際して、メンテナンス費用や電気代などのランニングコストが発生する点も念頭においておきましょう。

広いスペースが必要になる

産業用ロボットのような大型の機械を導入する際、設置場所として広いスペースの確保が必要です。

工場によっては、自動化技術導入のためにレイアウトを大幅に変更するといった手間が発生することがあります。

【5ステップ】工場の自動化を実現するには

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工場の自動化を実施する場合の一般的な流れは、下記のとおりです。

【工場の自動化を実現する5ステップ】

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1.解決したい課題を抽出する

最初に、工場の自動化によって解決したい課題を抽出します。自動化すべき工程や効果的な自動化方法を明らかにして、効率的に自動化を進めるためです。

このとき、一部の部署だけでなく各部署から課題を抽出することがポイントです。

2.自動化の対象と自動化する手段を決める

すべての工程を一度に自動化するとコストがかさむうえ、現場の混乱も生じやすくなります。
どの工程から自動化すれば課題を解消できるか優先順位を決めることが大切です。現場が混乱しないよう自動化する手段も検討しましょう。

3.対象の一部を自動化して効果検証する

一部の工程で自動化を試して「自動化により課題を解決できていたか」「事前に想定していたとおりだったか」など、自動化技術の導入効果を検証しましょう。

限られた範囲で自動化を試すことで、万一失敗したとしてもリスクを抑えられます。

4.改善を反映・再確認する

自動化技術の導入効果を検証した結果を分析し、問題のあった箇所を改善します。自動化技術を実際に運用することで発生した課題を適宜改善することで、導入効果を高められます。

5.自動化の範囲を拡大する

自動化を試して、期待通りの効果が得られるようになったら、導入範囲を拡大します。

このとき自動化にかかるコストや導入効果を考慮し、拡大が必要かどうか判断することをおすすめします。導入効果を期待できる工程にとどめて自動化を図りましょう。

工場の自動化の成功事例《3選》

工場の自動化に成功した実際の事例を3つ紹介します。工場の自動化を進めるときの参考にしてみてください。

A社：液晶の不具合を自動修復

A社では、レーザー加工機の生産過程に、液晶の不具合を自動で修復するシステムを導入しました。

レーザー加工機を生産する過程では不純物（ホコリやチリなど）が混じりやすく、チェックする必要があります。ところが、人間の目視チェックでは、疲労による見落としが起こりやすかったのです。

同社では、AIが不純物を認識すると自動で修復できるようになり、生産効率が向上しました。

B社：工程間の製品搬送を自動化

B社では、自動車のコンプレッサーの組立検査工程に、組立・搬送を行うロボットを導入しました。

特に、組み立て時のネジ締め工程は、不十分な箇所があると故障の原因となることから、従業員の負担が大きくなっていました。

同社では、組立に使う製品のセットと外観検査以外のすべての作業を自動化し、従業員の負担軽減と省力化を実現させました。

C社：外観検査作業の自動化

C社では、多品種油圧パイロット弁の最終検査で実施する外観検査を、画像AIとロボット技術で自動化しています。

従来の人間による外観検査では、コストや労力がかかり、手戻りも発生しやすくなっていました。

同社では、AIによる良品判定を実現したことで、生産性を向上させました。

まとめ

工場の自動化は、人手不足の解消や生産効率や品質の改善、柔軟な働き方の実現など、企業や従業員にとって多くのメリットがあります。

コストやスペースなどの面でデメリットもありますが、基本的な流れを押さえて進めることで、自動化を成功させることが可能です。

山善TFS支社では、生産現場や工場の自動化を支援しています。自動化でお困りの際は、お気軽にご相談ください。

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