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制御方式から見るスマートファクトリー構築の初歩
株式会社FAプロダクツでは、スマートファクトリー構築を一貫支援しております。
装置開発時に必要となる制御方式について、世界と日本で比較した内容をご紹介いたします。
【目次】
1. PC 制御が主流となりつつある世界、 PLC制御が中心の日本
(1) ネックは 「PLCを前提とした生産設備の普及」
(2) なぜ世界ではPC制御が主流となっているのか
2. 官民連携でスマート化を進める海外、制度や人材面に課題を抱える日本
(1) 世界での取り組み事例
(2) 日本における課題
3. 生産設備メンテナンスを外部に委託する世界・自社内で行う日本
(1) 自社内に保全部門を持つ企業は多いが、 人材数は減少
(2) 世代交代が一気に進み、 技術の継承が課題に
4. おわりに
【キーワード】
PC制御、PLC制御、産業用PC、スマートファクトリー
ファクトリーオートメーション、FA装置、スマート化
生産設備、メンテナンス、保守保全、アウトソーシング、外注
技術継承、技能継承、人材不足、株式会社FAプロダクツ、FAP
JSS、Team Cross FA、TXFA
このカタログについて
| ドキュメント名 | 製造設備のスマート化、世界の「常識」と日本の「非常識」 |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 3.5Mb |
| 取り扱い企業 | 株式会社FAプロダクツ (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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製造設備のスマート化
世界の「常識」と日本の「非常識」
IoT(Internet of Things)を活用した、製造現場のスマート化、いわゆる第4次産
業革命(Industry4.0 )が全世界的に進みつつあります。その一方で、日本の現状
は下記のように、 世界の潮流と大きく異なっています。 この資料では、こうした
世界と日本の差異についてご紹介します。
世界の現状 日本の現状
産業用PCの普及率 生産設備の制御でPCの導 PLCによる制御がまだ主
入が進む 流
取り組みの主体 官民連携による 企業ごとの取り組みが多
Industry4.0の導入が進む く、足並みがバラバラ
SIerの活用 ライン設計からメンテナ 自社系列のSIerが設計・
ンスまで独立SIerに任せ メンテナンスを行うこと
る傾向が進む が大半
目次
1.PC制御が主流となりつつある世界、PLC 制御が中心の日本
(1)ネックは「PLC を前提とした生産設備の普及」
(2)なぜ世界では PC 制御が主流となっているのか
2.官民連携でスマート化を進める海外、制度や人材面に課題を抱える日本
(1)世界での取り組み事例
(2)日本における課題
3.生産設備メンテナンスを外部に委託する世界・自社内で行う日本
(1)自社内に保全部門を持つ企業は多いが、人材数は減少
(2)世代交代が一気に進み、技術の継承が課題に
4.おわりに
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1.PC 制御が主流となりつつある世界、PLC 制御が中心の日本
「平成 30 年版 情報通信白書」は、産業用途の IoT デバイスの数は、2020 年まで
に世界で42.4 億台から 94.9 億台までに増加すると予測しています。一方、日本に
おける IoT 化はまだまだ進んでいません。
三菱 UFJ リサーチ&コンサルティング株式会社による「我が国ものづくり産業の
課題と対応の方向性に関する調査」によると、製造工程のデータ収集を行ってい
る会社の数は、2017 年の67.6%を境に減少。2019 年時点で 51.6%にまで落ち込
んでいます。なぜ、こうした現象が起きているのでしょうか?
(1)ネックは「PLC を前提とした生産設備の普及」
日本の製造現場での主流は、PLC による制御です。耐環境性を持つことから多く
の製造現場に導入され、現場で長い間活用されてきました。各メーカーによる機
能拡張も進み、設備制御という面では非常に柔軟・かつ複雑な対応もできるよう
になっています。
一方で、メーカーごとに制御方法が細かく異なるため、一度ひとつのメーカーを
入れてしまうと、他への切り替えが行いづらいという現状があります。また多く
の設計者はラダー図によるシーケンス設計を行っているため、プログラミング言
語が必要となる PC 制御に対応できる人材が少ない面も切り替えのネックとなっ
ています。
(2)なぜ世界では PC 制御が主流となっているのか
ではなぜ、PC 制御が世界では主流となっているのでしょう?その理由に、製造業
において産業用 PC 導入を用いたデータの分析・活用が重要となっている点があ
げられます。
中でも特に重要となっているのが「エッジコンピューティング」と呼ばれる技術。
これはデータ端末の近くにサーバを設置し、端末から近い位置でデータ処理を
行ってから上位サーバにデータを送信する技術です。
出典:総務省「平成の情報化に関する調査研究
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製造業においては、大量のデータを工場単位で処理してから基幹システムなどに
統合することで、大量のデータを低遅延で扱うことができるようになります。
こうした処理を行うためには、制御だけでなく、データの収集・分析が可能な産
業用 PC が欠かせません。
上記の理由から、世界的には産業用 PC の導入が増加しつつあるのです。株式会
社ミック経済研究所発行の「エッジコンピューティングで拡大する産業用 PC 市
場の現状と展望 2019 年度版」によると、産業用 PC 市場のエッジコンピューティ
ング用途の市場割合は、2018 年が全体の 5%程度のところ、2022 年度は 20%を
超えると予測されています。
エッジコンピューティングだけでなく、AI を用いた検査工程の自動化などの DX
実現には、PLCよりも幅広い用途に対応できる産業用 PC が必要となるのです。
2.官民連携でスマート化を進める海外、制度や人材面に課題を抱える日本
また、官民の連携という面でも、日本と世界ではスタンスの違いがみられます。
比較・検討しつつ解説していきましょう。
」
(1)世界での取り組み事例
「平成29年度情報通信白書」より、世界の取り組み事例を見てみましょう。こ
のように、各国いずれも取り組みを行ってきていますが、世界的な潮流で見ると、
官民連携を起点とした取り組みが中心となっています。
たとえば、製造業大国としていち早く改革に乗り出したドイツの「Industry4.0 構
想」は官民連携のプロジェクトです。
そのほか、米国では米国国立標準技術研究所(NIST)と IBM、Intel などの企業
が共同で IoT に関するコンソーシアムを立ち上げているほか、イギリスでは産学
官連携の拠点である「Catapult Center」と呼ばれる施設を各地に設置し、中堅・
中小企業をサポートしています。
(2)日本における課題
一方で日本では、官民が連携してイノベーションを行う施策は少なく、各企業が
個別に製造業のスマート化、DX 化を進めているのが現状です。
そのためか、売上高が小さい中小企業ほど、取組への意欲が低いという傾向がみ
られます。
生産ラインシミュレーション体験会バナー
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※縦軸は「第四次産業革命に向けた取組をしている」と回答した企業の割合
下記は日本および海外企業の持つ課題感です。
出典:平成 29 年度情報通信白書
※ITAC 企業……IoT 推進コンソ―シアムの会員企業
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上記から、日本企業は海外企業と比べて
標準化やデータ流通に関する制度
対応できる人材や能力の不足
の 2 点に対し、より強い課題感を抱えていることがわかります。
特に制度面での課題感は、官民連携で行っている他国と比べ、顕著な差が見られ
ます。
3.生産設備メンテナンスを外部に委託する世界・自社内で行う日本
前章で挙げた課題のうち「対応できる人材や能力の不足」について、より詳しく
みていきましょう。
(1)自社内に保全部門を持つ企業は多いが、人材数は減少
公益社団法人日本プラントメンテナンス協会の「2019 年度メンテナンス実態調
査」によると、製造業で自社内に保全部門を設置している企業は全体の 85.4%に
のぼります。
出典:2019年度「メンテナンス実態調査
一方で従業員数の推移をみていくと、2018 年度から保全部門の人員が大幅に減少。
製造部門の人員数との比率も、前年度の 19.6%から 12.8%に急減しています。
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出典:2019年度「メンテナンス実態調査
拡大している製造部門と比較して、人員数が追い付いていない現状です。
(2)世代交代が一気に進み、技術の継承が課題
一方で年齢比の推移をみていくと、2018 年度から 20 代以下の人材が急増し、世
代交代が急速に進みつつあることがわかります。
出典:2019年度「メンテナンス実態調査
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それに伴い、保全部門のスキル保持者の年齢構成比は高齢化が顕著になっていま
す。
注 回答数3件未満の項目は、秘匿「*」(回答数「0」の場合も含む)。 出典:2019年度「メンテナンス実態調査
日本の製造業は、企業ごとに独自の判断基準を定めていることも相まって、保全
に関わる技術が属人化しているという現状があります。こうした現状と、人員数
のさらなる減少を考えたとき、製造業においては
効率的なメンテナンス体制の確立
ロボット・AI などの新技術に対応できる人員の確保・育成
がいっそうの課題となると考えられるでしょう。一方で海外では、専門的なスキ
ルを持つロボット SIer に外注を依頼し、コスト管理を行うという方針が主流と
なっています。人員の育成や社内体制の整備には時間とコストが必要となるため、
常時対応が可能な外注業者と契約したほうがトータルでのコストが下がるためで
す。スキルを持つ人材の高齢化・減少にともない、日本においても今後、同様の
流れが進むと考えられるでしょう。
4.おわりに
スマートファクトリー化における日本と世界のスタンスの違い、およびその原因
と課題についてご紹介してきました。製造業が海外との競争力を維持するために
は、「生産量可変・生産変更がスピーディ・多様な製品種に対応可能」な工場へ
のシフトが重要となってきます。そのために、製造現場への産業用 PC の導入は
欠かせないものになってきます。
テA生Iキ 成スコトンテンツは誤りを含む可能性があります。
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Connected Industries All over the World
コネクテッド・インダストリーズを世界へ
会社名 株式会社 FAプロダクツ(英文名:FA Products Inc.)
代表者 取締役会長 田口紀成
代表取締役社長 大宮勇樹
社員数 103名(2025年8月現在) 資本金 9,250万円
事業内容
構想から設計・実装・保守・物販から人材派遣まで、幅広いサービスをご提供
DIGITAL REAL HUMAN SERVICE RESALE SERVICE
シミュレーション技術とMESを組 ロボット・画像処理を含めた 人がつなぐ、現場と未来 持続可能な製造現場を実現
合わせたソリューションを提供 設備の自動化ソリューション
生産シミュレーション 自動化設備(設計/製作/導入) 人材派遣サービス 生産設備産業ロボット保守保全
作業/ロボットシミュレーション 画像処理(検証/導入) 保守メンテナンスサービス 制御機器/ロボット中古品販売
MES/生産管理システム AGV導入 ロボットティーチング 棚卸サービス
可視化/データ収集システム 既存設備の改造/改修 設備保全クラウドサービス
予知保全システム 治工具製作/部品加工 商材販売(代理調達)
各種コンサルティングサービス 紙図面電子化
FAテA生Iキ 成スコプトンテンツは誤りを含む可能ロ性があります。 ダクツが運営する中古FA機器販売サイト サポタス
所在地 本社 つくばベース
〒105-0004 東京都港区新橋5-35-10 〒300-0847 茨城県土浦市卸町2-13-3
新橋アネックス2F
阿見ベース
MAIL info@fa-products . jp
〒300-0331 茨城県稲敷郡阿見町阿見4666-1777
URL https://fa-products.jp/
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Connected Industries All over the World
コネクテッド・インダストリーズを世界へ
DIGITAL SOLUTION
Smart Factory事業部
工場DX、スマートファクトリー/ロジティクスを進める上で必要なコンサルティング業務、
ソフトウェア販売、開発/導入支援、技術/保守サポートなどを行います。
シミュレーション技術を活用して、MESシステムと連携する生産投入順序の最適化ソリューション
や設備の動作・制御プログラム連携の事前検証など、デジタル部分全般のサービスをご提供
コンサルティングサービス
概略
システムのグランドデザインから全体構想設計、モノと情報の流れ図作成、
各種業務分析/工場診断など、IT/OTを含め設備/自動化の知見を持ったメンバーが実施
主なサービス
• IT/IoT構想グランドデザイン
• 生産直接部門業務分析サービス
• 生産間接部門業務分析サービス
• 工場内IT診断サービス
• 工場内物流診断サービス
• 各種アドバイザりーサービス
生産シミュレーション
概略
生産シミュレーション(Plant Simulation)とは、工場や生産ラインの物の流れ・人
の動き・設備稼働・在庫推移などを仮想空間で再現し、分析・最適化を実施
主なサービス
• As-Is(現状) To-Be(理想の姿)モデル検証サービス
• 各種検証サービス(レイアウト、ラインバランス、ボトルネック
• 最適化検証サービス(計画、AGV台数、作業者人数)
• 導入支援コンサル(販売・開発・教育・保守)
• 運用サポート(運用・保守)
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MES/生産管理システム
概略
MESシステムや生産管理システム、可視化/データ収集に関するソフトウェ
アの要件定義から導入・保守までサポート。パッケージ製品からカスタム対応
などお客様にご要望に合わせてご提案いたします。
メニュー
主なサービス
• MESの導入から保守
• 生産管理システムの導入から保守
• 各種パッケージソフトの販売/保守/カスタム対応
• 可視化/ペーパーレス/データ収集システム導入
• ソフトウェアの受託開発
ロボット/作業シミュレーション
概略
3D統合デジタルファクトリシミュレータを用いた、各種業務支援および
ソフトウェア販売、トレーニング、立上げ支援までをサポート
主なサービス
• ロボット適用(成立性)、タクト検討
• オフラインティーチデータ作成
• ラダープログラムの連携検証
• 作業者の動作分析
• VR作業習熟
• ソフトウェアライセンス販売・サポートサービス
各ソリューションの導入の流れ
導入 ご契約
初回打合せ 現場確認 ステップ 導入/保守
成立
ご提案
■よくあるお問い合わせ
✓ DX化をするためにやりたいことが多く、何からすればよいかわからない
✓ IoT化したいが、構想を作れる人がいない
✓ AGVを導入検討したいが、何台必要なのかわからない
✓ 新規工場・ラインを構築するために最適レイアウトを算出したい
✓ ロボットを導入する前にどんな動きになるか、設置環境含めて検証したい
まずはお気軽にご相談下さい
株式会社FAプロダクツ https://fa-products.jp/contact/
Connected Industries All over the World
おコネ問クテ合ッドせ・イ先ンダストリーズを世界へ FAプロダクツ 検索
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Connected Industries All over the World
コネクテッド・インダストリーズを世界へ
FACTORY AUTOMATION
FA事業部
産業用・協働ロボットによる省人化設備、AGV/AMRによる自動搬送、カメラを用いた検査・位置
決めなど、スマートファクトリー化に必要な設計・製造・立上を一貫対応。
国内外の最新ソリューションを活用し、安価かつ最適な部品選定を実現。日本全国および海外まで、
万全のサービス体制でお客様の自動化を支援します。
生産設備の設計製造
概略
制御システムや生産ラインの詳細な全体設計、各設備間の自動搬送や物の流れの最適化、
さらに導入前の成立性や稼働性の検証まで、豊富な自動化・制御技術の知見を持つ専門メ
ンバーが一貫してサポートします。
主な開発実績
• 人作業のロボットによる自動化
• 目視検査からカメラ検査への自動化
• ねじ締め、グリス塗布などの作業の自動化
• 製品仕分け工程の自動化
• 基板などの電気検査
• パレタイズロボットの導入
• 作業補助治具の開発
• 箱詰め作業の自動化 等々
工程間物流
概略
当社は、AMR/AGV/サービスロボット導入に向けたシミュレーションや現場分析を
通じて、最適な搬送ルート設計や投資効果の検証まで、導入のすべてのステップをサ
ポートします。
主な導入実績
• 精密機器メーカー向けAGV導入
• 自動車部品メーカー向けAMR導入
• 衣料業界向けサービスロボット導入
• 化学/素材メーカー向けサービスロボット導入
• 自動車部品メーカー向けMOMA導入
※MOMA=モバイルマニピュレーター
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老朽化更新/改造/移設
概略
古くなった生産設備に対しても、幅広く対応しています。安全対策機能の追加、
自動投入・排出機能の追加、部品交換、さらに多拠点への移設に伴う分解・復元・
動作確認まで、図面がなくお困りの設備でも対応可能です。
主な実績
• エリアセンサー追加改造
• 投入排出ロボットの追加改造
• 老朽化部品の交換
• 国内外拠点への設備移管
• 摩耗損傷個所の交換
検証/構想検討
概略
設計・製造はもちろん、能力検証や成立性の確認を目的としたPoC(概念実
証)、構想段階での検討など、開発前のフェーズも幅広く受託可能です。お客様
の構想から設備導入まで、スムーズにサポートします。
主な実績
• 産業用ロボットのサイクルタイム検証
• 軟製品のロボットでのハンドリング検証
• 光学環境構築のための機器検証
• 極小ワークの搬送・組立検証
• 薄物製品のピンホール検出検証
各ソリューションの導入の流れ
導入 ご契約
初回打合せ 現場確認 ステップ 導入/保守
成立
ご提案
■よくあるお問い合わせ
✓ ロボット導入の可否や工程の自動化についての相談
✓ 最適なロボットの選定や仕様、投資回収の目安
✓ 既存設備との連携や特殊部品への対応
✓ 導入費用や保守・ランニングコストの確認
✓ PoCや試作、導入後のサポート・教育について
まずはお気軽にご相談下さい
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提供サービス一覧
構想から設計、実装、保守、物販から人材派遣までのサービスをご提供
生産シミュレーション 工場管理システム
• 生産計画最適化 • MESシステム
• 自動化評価 • 見える化/分析システム
• AGV/AMR検証 • 設備稼働監視パッケージ
• スループット分析
保守/保全 • 作業工数集計システム
• ボトルネックの見える化 • ペーパーレス化
• 振動予知保全システム
• メンテナンスシステム
• アセットマネジメント 自動化/省人化
生産 • オペレータ派遣(組立)
• ロボット自動機導入
フィールドサービス • 人の作業の自動化
• 現地設備メンテナンス 保守 製造
• 設備/PLC/PCリプレース 構想設計サービス
• データバックアップ
• 工場内設備状態診断 FA • DXデジタルツイン構想
• 自動化構想
Products • システム構想
• セキュリティ構想
人材派遣
• 保守メンテナンス要員常駐 環境 品質
• 設計者派遣 検査自動化
• ロボットティーチング派遣 在庫 • AI画像検査
• 自動検査装置
物流 • 画像処理システム
環境/エネルギー
• 電力量削減システム リセール
• ピーク値予測 搬送自動化
• 省エネコンサル • ロボット/制御機器買取
• AGV/AMR導入
• 機器販売 • 新品/中古品機器の販売
• AGF導入
• 海外製品の調達
• ピッキング自動化
• WMS/WCS構築
経験と勘で作成している生産スケジュール、工程設計から
人の作業/検査/ノウハウなどの人依存作業を自動化
人手不足、技術伝承の課題のお客様や
新工場/新ラインの構想やシステム導入まで
ワンストップサービスをご提供
スポットやスモールスタート、PoCなどについても
お気軽にご相談いただければと思います。
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