ファクトリーオートメーションはどのように発展してきたのか？
ファクトリーオートメーション（FA：Factory Automation）とは、生産工程の自動化を図るシステムの総称です。オートメーションという概念の中で特に需要の高い製造業での自動化のことを指します。
ファクトリーオートメーションは、従来、人によってなされていた作業を省人化・省力化することが大きな目的の1つです。近年では人件費の高騰により海外生産による享受が少なくなってきており、さらにグローバルな競争も激化し、生産現場の改革が求められております。
これからの製造業は、ファクトリーオートメーションをどう活用していくかが重要となり、それを考えるうえで、ファクトリーオートメーションがどのように発展してきたかを押さえておきましょう。
国内の産業界でファクトリーオートメーションを検討しはじめたのは戦後間もなくの頃です。195０年代中盤、ファクトリーオートメーション進展の中心となったのは製鉄関連です。圧延や鋳造の工程を連続化することに成功し大量生産を可能にしたのです。マテリアル産業の発展とともに、日本は高度経済成長時代へと突入していきます。
1960年代の中盤、ICの登場によりファクトリーオートメーションが急速に進みます。工作機械はこれまでにない作業を可能にし、数々の産業用ロボットを生み出しました。
1970年から1980年にかけては、計器類のデジタル化が進み、工作機械もコンピュータと接続されて稼働し始めます。同時にセンサー類も発達し、高度な制御が可能になりました。また、各要素に制御装置を設け、やがて全体の制御をシステムとして連携させる分散型制御システムが主流となります。
1990年代には、分散型制御システムが高度化すると、コンピュータの大きな変革期が訪れます。それまでのコンピュータから適用範囲が拡大した「産業用コンピュータ」と呼ばれる機種は、マルチタスクが可能になりました。また、ITという概念が重要視されるようになり、2000年以降の情報・ネットワーク・制御が一体化したファクトリーオートメーションシステムへとつながっていくのです。
ファクトリーオートメーションによる恩恵
2000年以降、ファクトリーオートメーションは当初、コスト削減だけが注目されていました。現在ではコスト削減以外のメリットにも注目が集まっており、ファクトリーオートメーションに期待されている具体的なメリットは以下の通りです。
人件費の削減
省人化・省力化によって人件費というコストを削減できます。また、省人化・省力化によって作業平準化が進むため、新人が教育にかかるコスト削減も可能になります。
労働人口減少の課題解決
人の判断で機械と設備を動かします。スタートスイッチ、タッチパネルを操作し生産を開始したり停止したりします。
品質安定・向上
人為的なミスは必ず発生します。ファクトリーオートメーションによって、こういった品質のバラつきやヒューマンエラーがなくなり、安定した高品質な生産が期待できます。
生産サイクル短縮
人手に頼っていた生産の在り方を改め、全自動に近い生産ラインを構築することで効率的な生産が可能となります。ファクトリーオートメーションにより工場が24時間稼働できるようになれば、生産性が飛躍的に向上します。こういった生産サイクル短縮も大きなメリットです。
環境に左右されず作業実施
工場の中には、高温・低温な環境や、騒音や重量物の運搬など、人が労働しづらい場合があります。ファクトリーオートメーションが進むと、労働環境が良くない作業環境でも作業を進めることができます。
ファクトリーオートメーションはどうなっていくのか？
これまでのファクトリーオートメーションの目的といえば、人の目や手ではできない工程や、制度が要求される作業に対し、センサやロボットを補助的に使用することが主流でした。現在は制御技術の進展によりセンサやロボットが主役になり、人間が補助作業を行うケースも増えています。しかし、今では生産に必要な人手を減らすことだけではなく、工程に関わるあらゆる部分から得られる情報を「どのように扱うか」が重要視されるようになっています。 生産設備や機器がインターネットに接続され、あらゆる情報が収集されます。この情報をもとに機器やロボットの微細な挙動を調整し、生産状況を可視化して管理します。こういった情報を蓄積し分析することで、次の生産へとフィードバックしていくというのが、現代のスマート化されたファクトリーオートメーションです。 こういったIoTの活用を、さらにもう一段階進化させる技術として重要視されているのがエッジコンピューティングです。収集される膨大なデータ処理を最適化することで、機器やロボットのより正確で精密な動作を実現します。
ファクトリーオートメーションは次の段階へ
ファクトリーオートメーションの成り立ちと発展、これからの進化について考えました。これからはあらゆる情報を取り扱う速さがテーマとなっていく段階です。ただの自動化ではなく、そこから生まれる情報をいかに有効活用するか、いかに精度を上げていくかがこれからのファクトリーオートメーションにおいて重要となっていくのではないでしょうか。
