製造業・工場のIoT活用の課題は何?

昨今、あらゆるところでIoTの活用が進められています。中でも、IoT活用の効果が高いとされているのが製造業や工場などです。様々な機器や設備などのデータを見える化し、活用することで生産体制の向上が期待されています。しかし、製造業や工場などへのIoT導入が進んでいないのが現実です。
なぜ、IoTの導入が進んでいかないのでしょうか。

なぜ、IoTの導入が進まないの?

IoT導入で期待するのは、生産性の向上だと思います。
工場内にある機器や設備の稼働データを取得することによって、どれだけ生産できているのかどれだけ稼働しているのかを見える化することができます。そのデータをもとに稼働していない機器、設備を確認することができたり、1日にどれだけ生産しているのかを一目で知ることができます。
しかし、せっかくIoTを導入してデータを取得してもほとんどの製造業・工場などは、データを活用できていません。
政府が発表した「2019年版 ものづくり白書」では、データ収集に取り組んでいる企業は減少していますが、収集したデータを活用している企業は少しずつですが増加しています。活用する企業は増加していますが顧客とのやり取りやマーケティングに活用している企業は、3.9%とごくわずかです。
見える化している企業はあるのに現場やマーケティングに活用できている企業は少ないのが明らかになりました。

参考:2019年版 ものづくり白書(平成30年度 ものづくり基盤技術の振興施策)「概要」

IoT導入への課題

データ活用をする以外にも課題があります。

IoT人材の不足

製造業では人手不足が問題になっていますが、IoT化した設備の操作や収集したデータを有効活用するにも人材の確保が必要になります。
また、IoT導入することで多くのモノがインターネットに接続することになるのでセキュリティ面も知識がある人材も必要になってきます。

コスト面の課題

IoTを導入するには通信機器やセンサ、Wi-Fiの通信費など費用が発生します。工場などに導入するとIoT化する機器や設備が多くあるため膨大な費用が掛かる場合もあります。なので、中小企業への導入は困難になるでしょう。

経営層の知識不足

人材やコストの問題もありますが、IoT導入を決定する経営層の知識不足もIoT導入が進まない原因になっています。
IoTを導入するとどんなことが解決できるのか、ビジネスへの活用ができるのかなどわからないことも多いと思います。IoTの可能性を経営層が理解しないと導入は難しいでしょう。

まとめ

IoTを導入するには経営層と作業員の認識を一致させなければ難しいです。IoTを導入する前には、一度話し合をして双方が働きやすい環境を構築することが大切です。
弊社では、製造業や工場にIoTを導入した実績があります。IoT導入から施工まで1社で完結するので、施工会社を探す手間を省くことができます。
「導入したいけど何をすればいいのかわからない」方や「うちの工場はIoT化できるのか相談したい」などありましたら、お気軽にお問い合わせください。


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見える化が大事な理由

業務や戦略といった企業の活動を視覚化して客観的にさまざまな判断ができる状態にすることを【見える化】といいます。

見える化は問題点を浮かび上がらせ共有できる

業務や戦略を見える化することは、全貌をつかみにくい企業の現在の在り方を模型にすることに似ています。
その模型を部署や立場を超えて共有することで、社員全員が同じ目的意識と方向性をもって業務にあたることができるようになります。
見える化していない企業では、営業は営業の問題点、財務は財務の問題点しか見えていません。部署ごとに危機意識や問題意識が切り離されているので、企業戦略としても包括的な計画を立てにくくなってしまいます。
これを解消するのが【見える化】です。

社会でIoTが活躍するなら企業でも活かすべき

見える化は、企業のあらゆる物事をデータ化し、そのデータを分析し活用することからスタートします。PC上にないオフラインのデータを集めるにはIoTが活躍します。
IoT(モノのインターネット)は、テレビやエアコンといった家電品に備わるようになり、徐々に社会に浸透しています。
一方でビジネスにおいては必要性を認識していながらも導入に至らないというケースが散見されます。
この原因として、
・企業にIoTを導入するメリットがわからない
・導入コストに対する費用対効果が見えにくい
・自社の分社では必要ないと思っている
などの理由が挙げられます。
しかし、5Gの到来やOMO(Online Merges with Offline:オフラインがオンラインに融合する)という概念の登場により、世の中は急速にデジタル化しています。
今までは、デジタルと縁遠かった分野でも当たり前にIoTやITテクノロジーが活用されるようになるでしょう。
データ収集のシステムを完備すれば、それだけ緻密なデータがとられるようになり、導入コストに見合う費用対効果を得られる可能性もそれだけ高まることになります。

こんなことできないか、こんなことで困っている、そんな問題点はございませんか。
ぜひ弊社にご協力させてください。お客様にあったシステムをご提案させていただきます。


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地球温暖化の計測方法とは

今年も暑い夏でしたね。
2020年8月16日のカルフォルニア州デスバレーの気温は54.4℃だったそうです。私の体感ですが子供のころの夏より現在のほうがとても暑く感じます。「地球温暖化」に関するニュースなどをよく視聴しているせいもあるのでしょうか?

2019年の世界平均温度(陸域における地表付近の気温と海面水温の平均)の基準値(1981~2010年の30年平均値)からの偏差は+0.43℃で、1891年の統計開始以降、2番目に高い値となりました。
世界の年平均気温は、様々な変動を繰り返しながら上昇しており、長期的には100年あたり0.74℃の割合で上昇しています。特に1992年代半ば以降、高温となる年が多くなっています。
参照:気象庁ホームページ

気候研究者の見解

地球が誕生してから46億年を集計すると、気候変動にはサイクルがあるそうです。
そのワンサイクルはおおよそ10万年ごとで暖かい期間(間氷期)、寒い時期(氷期)を繰り返すそうです。
気候変動は、地軸の傾きや日射変動と関係していることがわかっています。その度に海水の高さがなんと100メートル以上も変動するようです。

このサイクルを繰り返してきた地球ですが20世紀後半からの気温上昇は異常なケースのようです。
気候研究者の報告によると気候変化を起こす様々な要因を比較した結果「温室効果ガス濃度の増加」以外で20世紀後半の温暖化を説明することができないそうです。
温室効果ガスの排出量のうち、約3/4は「二酸化炭素(化石燃料由来、森林減少)」が占めるそうです。
国内の二酸化炭素濃度を測定する方法は、岩手県大船渡市、与那国島、南鳥島の3観測点で、地上から約20メートルの高さで収集された空気内の二酸化炭素濃度を計測しているそうです。世界の気象機関等が世界各地300地点の定点観測と航空機や船舶による計測をしており、さらなる観測精度を向上させるため人工衛星による計測も試されているようです。
このように、私たちの地球を守るために世界全体で地球の変化を計測し【見える化】が進められています。地球計測の制度を向上させてさらなる地球変化を【見える化】し大切な地球を世界全体で守っていかなければなりませんね。

まとめ

77億人が暮らす唯一無二で美しい地球。美しいまま未来へ引き継げることを願うばかりです。
あらゆるモノの計測制度が向上し、人類が正しく地球と共存しなければなりません。【見える化】は様々なモノの変化を診断するのに必要不可欠な手段ですね。

私たちMTLもさまざまなモノを計測し【見える化】するのが得意な会社です。
お客様の抱える問題点をお客様にとっての理想へつなぐことが私たちMTLの役割と考えております。
お客様の抱えるお困りごとをぜひお聞かせください。


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自宅をスマートホームにしてみた結果

始まりは昨年、仕事場にある足元のホットカーペットを消し忘れ、何かないかと思いスマートプラグを購入したことでした。

2個セットを購入したので、自宅の消し忘れ防止にもいいなと思い軽い気持ちで、いろいろ計測していたんですが・・・気が付くと家中制御・計測していました。
普段、業務でいろいろ計測・制御することが多いからなのか、単なる趣味なのか。
そして、数か月が過ぎたところポストに住んでいる家が『オートロック』になりますと案内がありました。かっこいいなと思っていたのですが、今までお願いしていた『置き配』ができなくなっていろいろと不便になってきました。
で、いつものようにアマゾンからのメールを見ているとスイッチボットという商品があるのを知りました。
※スイッチボットは、遠隔で物理的なスイッチが押せる製品です。
早速、注文!!!!!

到着して説明書を見ていると残念ながら単体ではBluetoothでしか動かないらしく、ハブを購入しました。
ちなみに、ハブを購入すると赤外線リモコンの機器を外から制御できるみたいでオートロックの解除以外にもエアコンの制御や別売りですが温湿度センサーの情報も取得でき、取得したデータに連動して空調制御もできるとのこと。
まさに、スマートハウス!
画面1 画面2
温湿度もこんな感じで取得します。
こうなると、どんな制御をしたら一番電気代が安くなって、心地よくなるのかいろいろ試したくなりました。やはり職業柄だと思いたい・・・。

以前からよく話題になる、「エアコンはつけっぱなしのほうが効率がいい」という実験も行いました。そのほかにもいろいろ試してみました。
結果の詳細は省きますが、個人的には
1.温度を高く設定すると電気はかからないけど暑い
2.休みの日など長時間滞在するときはつけっぱなしが安い
3.8時間、外出するなら消したほうが安い
と感じました。
あと、電気代とは関係ないですが終日不在の時、夏場の部屋の温度はコンクリートの建物の場合、21時ぐらいが一番気温が高くなるということは何となく理由はわかっていましたが、実際の数値を見ると、なるほどなと、思うようなことがあり楽しい実験でした。
今年は、もう冷房を使わない時期ですが、冬は数字のデータをもう少しお見せできるように実験して報告できたらと思います。

ちなみに、IoTにかかった値段は
SwitchBot ボット スイッチ ボタンに適用 指ロボット 3,900円
SwitchBot スイッチボット スマートホーム 学習リモコン 3,980円
SwitchBot スイッチボット デジタル 温湿度計 スマート家電-高精度 スイス製センサースマホで温度湿度管理 1,980円

合計9,860円
でした。

弊社では、設備の計測を行うIoTを開発・販売しております。興味やご相談事がありましたら、お気軽にお問い合わせください。


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IoTシステムのセンサ検討について

IoTシステムを導入するとき、「どのセンサを使用してどのような値を取得するか?」を最初に検討する場合が多いと思います。
PLCからのデータ取得や既設センサ出力を流用する場合を除き、センサを新たに購入する必要があります。
センサの選定は、システム全体の良否に一番重要なポイントになると同時に予算構成のなかでも、大きなウェイトになることが多いです。

今回は、IoTシステムで集塵機フィルターの状態を見える化する場合にどのようなセンサを使用できるかを考えてみたいと思います。
一般的な方法は差圧センサを使用する方法ですが、代替できるセンサは数種類あります。
用途が合致すれば使用できますのでご紹介させていただきます。

@差圧センサ

集塵機の差圧計(アナログ)を差圧センサ(デジタル)に入れ替えます。
センサは差圧値を4-20mA出力します。
差圧計を見るのと同じように、リモートから差圧値をリアルタイムで確認できます。
値の推移を検証することで、フィルター詰まりの予測などができるようになります。

@光電センサ

集塵機のマノメーターに取付けて、液面を検出します。
差圧上限付近に取付ける事で検知状態を取得します。
検知・非検知のデジタル出力となりますので、フィルター詰まりの推移は確認できません。 
しかし、一般的な差圧センサと比較するとセンサ価格が1/3程と安価です。

@電流センサ

集塵機の電源用ブレーカーの二次側に取付けます。
フィルターの詰まり具合とモーターの運転電流が連動していることに注目します。
フィルターが詰まるにつれ電流値は低下しますので、この推移からフィルター詰まりが予測できます。また、その他のメリットとしてある程度のサンプリングデータを収集後はモーター自体の劣化を推測することも可能となります。
差圧センサと比較してセンサ価格が1/6程で、取付けもクランプするだけですので、一番お勧めです。
使用センサ購入費用設置コスト取得データ
差圧センサ11差圧値
光電センサ1/31/2検知状態(1or0)
電流センサ1/61/2電流値
このように、フィルター詰まりを見える化するセンサだけでも数種類あります。
設備ごとに重要度や取得したい情報を選別することで、センサ購入費と設置工事費を削減することができます。

ご相談やご質問がありましたら、お気軽にお問い合わせください。


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IoTの未来

いろいろな「モノ」がインターネットと繋がることで何らかの付加価値が生まれる仕組みがIoTです。
例えば、テレビやエアコンに情報通信システムを組み込むことで、不在時に遠隔での確認や操作が可能になります。
現在、様々な分野で活躍しているIoTですが今後はどのような活躍を見せるか気になるところですよね。
では、IoTが活躍する未来について予想してみましょう。

これから日本は、少子高齢化社会になり医療や福祉の分野でIoTはますます活躍していくことは間違いありません。特に人手不足で困っている高齢者や介護の見守りに対するIoT製品の活用は増えると考えられます。さらに、カルテのIoT化や病気になる前に時計や服などで診断ができるようになるかもしれません。
また、少子化対策として子育てしやすい環境を作るために子どもの居場所確認や勉強をアシストするようなIoT活用事例も一般的になるかもしれません。最近では、コロナの影響もありオンラインでの授業や塾は当たり前になりつつあります。

家電の進化はIoT活用を一番身近に感じるかもしれません。
スマートスピーカーのように、声で家電を指示できることが増えたり、スマートフォンで家電につながり遠隔で動く家電もどんどん増えていくでしょう。(私の5歳の子どもはYouTubeで検索するときに声で検索をしたりします。(笑))

IoTを街全体で使うスマートシティ化は、徐々に進んでいくと予想されます。
あらゆるところでWi-Fiが飛んだり、自動運転車が街中を走ったり、ロボットによる接客やドローンによる宅配などが当たり前になるでしょう。漫画や映画みたいなことが現実に起こると思うとわくわくしますね。

技術の進化が進んでいく中で、人がやるよりも機械がやったほうが効率的なのかもと思うようなことがIoT化され、働き方や遊び方が変化していくと思います。
最後に、内閣府のから出ているIoT化の未来をご紹介します。

  • ・2050年までに、人が違和感を持たない、人と同等異常な身体能力をもち、人生に寄り添って一緒に成長するAIロボットを開発する。
  • ・2030年までに、一定のルールの下で一緒に行動して90%以上の人が違和感を持たないAIロボットを開発する。
  • ・2050年までに、自然科学の領域において、自ら思考・行動し、自動的に科学的原理・解法の発見を目指すAIロボットを開発する。
  • ・2030年までに、特定の問題に対して自動的に科学的原理・解法の発見を目指すAIロボットを開発する。
  • ・2050年までに、人が活動することが難しい環境で、自律的に判断し、自ら活動し成長するAIロボットを開発する。
  • ・2030年までに、特定の状況において人の監督の下で自律的に動作するAIロボットを開発する。
2050年にはすごいことになっていることが期待できますね。私、ギリ生きているかな?

弊社では、新規開発を承っています。「こんなアイディアがある」「こんな製品出来ないかな」「コラボレーションできないかな」などありましたらお気軽にお問い合わせください。ご相談もお待ちしております。


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新型コロナ対策にIoTをはじめませんか?

国や自治体は感染拡大防止のため、リモートワークや3密対策を推奨しています。
しかし、業態的にマスク・手洗い・換気・消毒・検温と基本的な対策しかできない企業様も多いのが現実です。
今回は、実際に弊社に相談があった内容をもとにIoTでコスト削減とコロナ対策を同時に実現できる改善事例を紹介させていただきます。

事例

お客様:製造業(自動車部品 社員約50名)
相談内容:品質向上、製造管理を強化したい

製造業の場合、工程別にさまざまな設備を使用します。不良品の削減や生産管理のために設備の状態(温度、圧力、電流値など)を記録することが多いです。また、継続して計測することで消耗品の交換時期などメンテナンスのタイミングを推測したりします。

問題点

・生産状態をリアルタイムで把握したい
・1日2回の記録だが記入間違い、記入漏れが発生する
・紙ベースの記録なので、集計するのに時間がかかる
・設備使用者が記録して、設備調整は保全担当者が実施することが多いので情報伝達が遅くなる  

解決方法

弊社IoTシステム(FLEX)で生産設備(38台)の各必須パラメーターを自動計測・監視する提案をさせていただきました。

動作

・各設備に設置したFLEXから、定期的にクラウドに計測データを送信
・設備のパラメーターごとに閾値を設定
・設備毎の電力量計を計測して、クラウドに送信
・異常値が発生した場合は、メールとLINEで関係者に通知
・クラウド管理で、ネット環境があればどこからでも現在値と経過グラフを確認可能
・保存データは、CSVファイルでダウンロード可能
・ブラウザアプリで、OSを問わずパソコン・スマホで確認可能(Google Chrome推奨)

画面イメージ図

改善点

・1日2回の記録(4時間/回)から、1分/回の自動記録に更新
記入間違い、漏れを無くして、計測粒度の向上
導入前 8時間2回  導入後 8時間480回
5分/設備×38設備×2回×250日=197.9工数削減(1583.3時間)
計測粒度240倍


・集計データをダッシュボードに集約
データは、閲覧者別に最適な表示形式で自動生成
使用電力と生産数で、1個あたりのコストを数値化
導入前 1日2時間/人 導入後 0時間
2時間×250日=62.5工数削減(500時間)

・警報システムで関係者に自動通知
異常時の対応時間の短縮化

まとめ

FLEXシステムを導入することで1年間約260工数の削減が可能となりました。
また、データ粒度の向上でメンテナンス時期の予測がしやすくなり、保全作業の計画が立てやすくなりました。
クラウドでリアルタイムデータも確認できるので、保全チームが輪番でリモートワークできるように計画しています。

FLEXは低コストで導入でき、拡張性が高いことが特徴です。
試験導入で評価していただいて、徐々に台数を増やすお客様が多いです。
ぜひ、 試験導入をご検討ください。


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介護支援見守りサービス

コロナ禍でオンライン化が進む一方

新型コロナウイルス感染症で行動が制限される日々が続いていますが、あらゆる分野でオンライン化が加速しているように思います。
テレワークやオンライン研修、リモート飲み会など今の状況に対応した取り組みが目立つ中で、飲食店や介護施設などどうしても近距離で接客をしなくてはいけない業種は、常に不安を感じていることでしょう。
その中で介護業界は深刻な人手不足の上に、ITの普及が遅れている分野と言われています。
「介護ロボットを導入して自動化させたい」、「あらゆるセンサを付けてすべてのデータを見える化したい」と考えても、コストが合わなかったりそもそも費用対効果が出るのかといった問題が出てきてしまいます。
またITに精通したスタッフがいない為、「何から始めればいいか」、「どこに相談したらいいかわからない」といった部分もITの導入が遅れている原因と考えられます。
まずは日々行っている業務の中で、単純作業や時間がかかってしまっている業務を明確にすることが自動化への近道かもしれません。

単純作業からシステム化

・紙ベースでチェックしている内容をタブレットなどで記録することで集計の手間とミスの削減
・赤外線センサを部屋に取り付けることで、プライベートを守りつつ行動パターンの見える化と巡視回数を低減
・温湿度センサで部屋の温度が適正か一括で遠隔管理

上記はあくまで一例ですが、すべてを変えるのではなく業務を細分化して一部をシステム化していくことで、導入のコストを抑え、スタッフも変化に戸惑うことなく対応していけるのではないでしょうか。

まとめ

2025年には500億個以上のモノがインターネットにつながると言われていますが、コストが高くIoTは大手がやることといったイメージからか、中小企業にはまだまだ浸透していないように思えます。
弊社ではフレキシブルで低コストなIoTの開発を進めております。
前述の例はもちろん、その他にも「こんなことで困っている」「こんなことできないかな」などありましたらお気軽にお問合せください。


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重要インフラ制御システムのサイバーセキュリティ対策

重要インフラ制御システムとは

『電力、水、ガス』などプラント設備や鉄道など、私達の生活に欠かせない社会インフラを司る制御システムです。当然の事ながら停止は許されず、インシデントが発生した際には敏速に対応する事が不可欠です。

近年増加しているサイバー攻撃

2010年イランの各施設を標的とした『スタクスネット事件』を機に今までは安全と見なされていた重要インフラ制御システムの認識が一変しました。
『スタクスネット事件』とは2010年頃に発見されたマルウェアで特定の標的を狙う巧妙なワームです。インターネットに接続されていない産業用制御システムを乗っ取り、物理的に破壊することに成功した危険なマルウェアの一種です。
米国は当時のオバマ大統領令に基づき国家レベルでセキュリティ対策を強化しました。

重要インフラ制御システムのサイバーセキュリティ対策

米国の電力業界を例に解説します。 電力業界がサーバー攻撃を受けた場合、そのリスクは通常の情報システムと比べ各段に大きく、広域停電や原子炉メルトダウンの危険性が伴います。制御システムは通常インターネットに接続されておらず専用OSを採用しています。米国電力業界のサイバーセキュリティ対策の特徴は大きく3つあります。
一つは、『NIST』(米国標準技術研究所)の標準に準拠しながら電力分野のセキュリティ標準を確立しました。火力は『NERC CIP』、一般情報システムは『NIST SP800-53』、送配電は『NISTIR7628』、原子力は『RG5.71/NEI08-09』のセキュリティ標準を設けました。
二つ目は、各種実行フレームワークに関して、セキュリティ標準をそのまま適用する場合もあれば『NIST』の共通言語に従い個別標準を作成し適用する事でセキュリティを強化しています。
三つ目は、このサイバーセキュリティプログラムの成熟度を自己診断する『C2M2』という成熟度診断表を開発している事です。

まとめ

サイバー攻撃が巧妙化すると同時にセキュリティ対策も進化しています。私達に必要不可欠な社会の重要インフラシステムも国家単位でセキュリティ対策強化が日々行われています。更なる官民の連携が重要になって行くと考えられますね。


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IoTで熱中症対策をしませんか

もし、現場や工場内の暑さ指数(WBGT)が離れた場所から確認出来たらいいですよね。それをかなえるIoTを弊社が開発しました。記事の最後に簡単に説明しているので興味がありましたら、読んでください。

昨今、夏になると最高気温が何度か、や熱中症で何人搬送されたかといったニュースをよく耳にすると思います。
たしかに、年々暑くなっている気がします。
さらに、今年は夏でもマスクをしている人が多くいます。マスクをしているせいで熱中症になることもあるので注意が必要です。
皆さんは熱中症になりやすい目安を気温で確認していませんか。実は熱中症の指標として気温より大事なのが『暑さ指数(WBGT)』なんです。

暑さ指数(WBGT)ってなに?

暑さ指数(WBGT:湿球黒球温度)とは、気温・湿度・輻射熱(ふくしゃねつ)の3つを取り入れた温度指標です。
※輻射熱とは、地面や建物・体から出る熱で、温度が高いものからはたくさん出ています。
※暑さ指数(WBGT)は、風(気流)も関係しています。

暑さ指数(WBGT)は、気温の効果1:湿度の効果7:輻射熱の効果2で表しています。
湿度の割合が高い理由は、湿度が高い場所だと汗が蒸発しにくいので体から熱を放出する能力が減少するので熱中症になりやすくなるからです。
なので、天気予報では気温だけではなく湿度も確認してください。

暑さ指数(WBGT)がどれくらいになったら危険なの?

暑さ指数(WBGT)表

暑さ指数(WBGT)が28℃以上になると熱中症になる人が多くなります。

IoTで熱中症対策を!

弊社が開発したWBGT計測パッケージで熱中症対策をしませんか。
熱中症になる方が年々増加しています。WBGT計測パッケージなら、離れた場所の暑さ指数(WBGT)や1日の推移など色とグラフでひと目で見える化をします。
IoTのリモートモニタリングとアラート機能が標準装備されているので、計測モジュールとメインモジュールをつなぐだけで計測と記録ができます。
疑問点や興味がありましたら、お気軽にお問い合わせください。


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