産業IoTとは？IoTとの違いや導入するメリット・今後の課題をわかりやすく解説

こんにちは。現場の最適化を実現するソリューション「WORKFRONTシリーズ」で、品質向上・生産性向上・省エネ推進をご支援する日立ケーイーシステムズのライターチームです。

近年、あらゆるモノとモノをネットワークで接続する「IoT」が注目を集めています。IoTの身近な例として、家庭用のスマートスピーカーやスマートロックなどが挙げられますが、実はIoTは産業分野でも活用が進んでいます。

今回は、産業分野でIoTを活用する「産業IoT（インダストリアルIoT）」について詳しく解説します。産業IoTの活用メリットや活用方法を知り、業務の効率化や自動化の推進に役立ててみましょう。

WORKFRONT/IoT

IoTとは？

IoT（Internet of Things）は「モノのインターネット」ともいわれ、さまざまなモノをインターネットやネットワーク接続によって通信し合う技術を指します。たとえば、センサー機器やデバイスをインターネットに接続することで、データの収集や計測を行ったり、動作の制御したりできます。この技術は、スマート家電など私たちの身近な製品に活用されているほか、工場・物流・医療などの現場でも広く導入が進んでおり、業務の効率化に大きく寄与しています。

IoTでできること

IoTを導入することで、遠隔からの制御やデバイス同士の通信を行えます。

遠隔操作

IoT技術を活用することで、機械や設備を遠隔から操作できます。たとえば、製造現場の機械設備を制御する際に、工場にいなくても本社から直接操作が可能です。遠隔操作機能によって、作業の効率化・危険な場所での作業の回避・緊急時の設備機械の一括管理などを行えます。また、集中管理室を設置して複数の拠点の設備や機械を一元的に管理・操作する運用方法もあります。

遠隔監視

IoTデバイスを設備や端末に搭載すると、設備や端末の状態をリアルタイムで遠隔監視できます。たとえば、温度・湿度・振動などの情報を監視センサーが収集し、ネットワークを通じて管理者のデバイスに送信すると、管理者は設備の稼働状況や異常の有無を24時間いつでもチェックできます。これまで手動で行っていた細かな設備のメンテナンスを自動化することで、人的コストの削減につながるほか、設備トラブルの早期発見にも役立ちます。

デバイスを介した通信

IoTでは、さまざまなデバイスがインターネットや社内ネットワークを介して情報の送受信を行います。たとえば、工場内の監視カメラが取得した映像を管理室のモニターに送信することで、遠隔からの監視が可能になります。こうした通信は、ネットワーク環境が整っていれば、常時・継続的に行われます。

産業IoT（インダストリアルIoT）は産業に特化したIoT

産業IoT（IIoT）は、製造業やインフラなどの産業分野に特化したIoTの活用形態を指します。産業IoTを導入することで、工場作業の自動化・メンテナンスの効率化・遠隔監視による人件費の最適化などの効果が期待できます。

日本の産業はDX化の遅れ・資源価格の高騰・資源不足・人材不足といったさまざまな課題に直面していますが、IIoTはこれらの課題を解決する手段の1つとして注目されています。IoTの積極的な導入と活用は、これからの産業の成長や発展にとって必要不可欠といえるでしょう。

産業IoTを活用するメリット

産業IoTを導入することで、コスト削減や業務効率化などのさまざまなメリットがもたらされます。

製造コストを削減できる

産業IoTの導入により、従来の生産方式と比べて製造コストの削減が可能になります。たとえば、工場内の生産ラインにセンサーを設置して常時監視することで、エネルギーの無駄遣いや稼働の非効率といったデータを収集し、設備の運用や人員配置を最適化することができます。

生産性の向上・人材不足を解消できる

産業IoTで遠隔地からの設備監視や自動制御を行うことで、少ない人員でも効率的に現場を管理することができます。これまで人の手で行っていた確認や記録の作業を自動化することで、従業員はより専門性の高い業務に集中できるようになり、企業全体の生産性向上にもつながります。さらに、自動化の導入は、作業の属人化や従業員ごとの品質のばらつきといった課題の解消にも効果を発揮します。

サプライチェーンを可視化できる

産業IoTを活用すれば、製造から出荷までの各工程の稼働状況のデータをリアルタイムで収集・分析できるようになります。これによって稼働効率・在庫の過不足・ボトルネックなどを可視化でき、サプライチェーン全体の最適化を図れます。

製品の品質向上・付加価値を付与できる

IoTによるデータ収集・分析によって、製造工程における微細な変化や異常をすばやく検知することが可能です。たとえば、設備故障の予兆や不良品の多い製造ラインを正確に把握することで、製品の品質向上や安定化を図れるでしょう。また、得られたデータをもとに、製品の改善や新たな付加価値のあるサービスの提供が可能となります。

メンテナンス計画を最適化できる

センサーで設備機器の状態を常時監視し、振動や温度などのデータを収集することで、設備の異常や劣化の兆候を正確に検知できます。これによって定期点検を効率化でき、必要なタイミングで設備機器のメンテナンスや交換を行うことができます。IoT技術は、メンテナンスの効率化や予防保全によるトラブルの回避にも貢献しています。

産業IoTの活用事例

ここからは、さまざまな業界における産業IoTの活用事例を紹介します。

製造業分野

製造現場では、IoTセンサーを工場設備に設置して稼働状況をリアルタイムで把握したり、異常検知や予防保全に活用したりしています。センサーから送信されたデータを分析することで、製造ラインにおけるボトルネックの把握や設備稼働率の最適化を図ることができ、適切なタイミングで設備メンテナンスを行うことができます。

医療分野

医療現場では、IoTデバイスを用いたバイタルデータの自動収集やカルテの自動記入などが進んでいます。患者の健康状態を常時モニタリングすることで、細かな異常もすばやく検知でき、迅速な治療を行うことができます。また、カルテの記入やバイタルチェックなどの業務の自動化は、医療従事者の負担軽減にもつながります。

小売業分野

小売業分野では、在庫管理・発注管理の自動化やデジタル値札などにIoT技術が活用されています。これによって、細かい計算や分析が必要な発注・購買業務の品質を向上したり、商品の値引きをシステムに一斉反映したりすることができ、販売効率の向上や人的コストの削減につながっています。

自治体分野

自治体では、IoT技術を活用してインフラ設備の遠隔監視を行う例が増加しています。たとえば、最先端技術と組み合わせて高度な防災システムを構築したり、自治体が運営するレンタサイクルの稼働・動作状況を分析したりして、災害対策や住民サービスの向上に役立てています。近年は自治体の人員不足が顕在化しており、IoTによる業務の効率化がより重要視されています。

産業IoTの課題

産業IoTは多くの企業で導入が進んでいる一方で、取り組むべき課題も明らかになってきています。

セキュリティ面における課題

産業IoTでは数多くのデバイスやシステムをネットワークを通じて相互接続するため、不正アクセスや情報漏洩などのセキュリティリスクが高まります。たとえば、製造現場の基幹システムがサイバー攻撃を受けると、工場全体の生産停止や重大な事故につながるかもしれません。セキュリティ性を高めるためには、通信の暗号化やセキュリティ認証の厳格化などの対策を徹底する必要があります。

ネットワーク構築における課題

IoTデバイスの導入には、高速かつ安定したネットワーク環境の整備が必要不可欠です。特に多数のIoTデバイスを接続する現場では通信の遅延や切断が起こりやすく、より強固なネットワーク環境の構築が求められます。

ただし、現場によっては通信インフラが未整備であったり、既存のネットワーク機器との互換性に課題があるため、すぐにIoTを導入できないケースも少なくありません。IoTを円滑に導入・運用するためには、まず現在の通信環境を見直すことが重要です。

技術者の不足における課題

産業IoTの導入・運用を行うにあたって、IoTデバイスの設定・管理やデータ解析の専門知識を持った人材を登用する必要があります。しかし、現状ではIoT技術を扱うIT技術者が不足しており、人材の確保が大きな課題となっています。また、今後の活用拡大に向けて、新たな人材の教育を推進することも求められています。