ファクトリー・オートメーション（FA）とは｜キーエンスソフトウェア株式会社

生産性向上を実現する
ファクトリー・オートメーションの未来像

キーエンスは、創業から一貫してファクトリー・オートメーション（FA）とともに歩み、センサを中心としたハードウェア・ソフトウェアで生産現場の課題を解決してきました。以前のセンサは精度や解析・制御の問題で、あくまで作業者の補助装置という役割でした。しかし、現在では技術革新によりセンサおよび周辺機器の性能は飛躍的に向上しています。キーエンスは、その先にある完全自動化ラインの実現を目指し、FAに関わるすべての商品の研究・開発を行っています。こちらでは、FAの基本的な考え方やメリットについてご説明します。

ファクトリー・オートメーションとは

ファクトリー・オートメーション（Factory Automation：FA）とは、生産工程の自動化を図るシステムの総称です。その中でも最も重要なものが人の目にあたるセンサであり、キーエンスではセンサを中心としたFAシステムの研究、開発、設計、製造を行っています。従来は人間が行っていた不良品検査やロボット制御の位置決めですが、各種センサで判別し、その情報をもとに制御することで自動化が可能です。これにより生産性は飛躍的に向上し、同時に生産コストを抑え、商品品質の安定化が図れ、結果的に収益力の強化につながります。

しかし、従来のセンサは精度が低く、それらのデータを解析し、制御する技術も不足していたため完全な自動化は困難でした。そのため作業者の補助的に利用されるケースが大半でした。しかし、近年のFA機器の進化し、判別や制御の精度も飛躍的に向上。「ものづくり」のさまざまな場面に活用されています。

ファクトリー・オートメーションによる恩恵とは

コストを抑えるために生産拠点を海外に移した企業も多くありますが、近年では人件費の高騰により海外生産のメリットが少なくなっています。さらにグローバル競争も激化し、生産現場には抜本的な改革が求められています。その手段のひとつがキーエンスの扱うファクトリー・オートメーションです。こちらでは、なぜファクトリー・オートメーションが求められているのか、センサが必要とされているのか、といった背景とFA化のメリットをご紹介します。

量から質へ
～グローバル競争で優位に立つために～

製造業にとって生産コストは永遠の課題です。日本の主要メーカーの多くが中国をはじめとしたアジア諸国に生産拠点を展開したことも、安い労働力によるコストダウンを図るためでした。しかし、昨今では現地の人件費も高騰し、海外生産のメリットであるコストダウンが見込めなくなりつつあります。さらに新興メーカーの品質も上がり、製造業における国際競争が激化。そこで求められるのが「量」から「質」への転換です。従来は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高品質な商品を安く、効率的に供給することが必要だと言えるでしょう。そして、人手に変わるものがセンサをはじめとしたFA機器なのです。

労働人口減少対策
～少子高齢化に向けた省人化ラインの実現～

生産拠点は海外だけではなく国内にもあり、国内の生産拠点には別の課題があります。それが少子高齢化に伴う労働人口の減少です。ある調査によると、2030年に日本の就労世代である16～64歳までの人口が現在より1,400万人減少すると予測されています。現在のような人間に依存した「ものづくり」は、人手不足によって困難を極めていくでしょう。このような少子高齢化による労働人口減少という課題を解消するためには、省人化を実現できるFA化が欠かせないものとなっています。

ファクトリー・オートメーションの究極形、
完全自動化ラインによる未来像

創生期のファクトリー・オートメーションは、人の目や手ではできない工程や精度が要求される作業などをセンサでカバーする、補助的な使い方が主流でした。しかし、センサ技術や制御技術のイノベーションにより立場は逆転しつつあり、現在の生産現場ではセンサやロボットなどが主役になり、人間がその補助を行うケースも増えています。これにより工場の省人化は進み、生産効率アップやコストダウンを実現しました。

しかし、未だに生産ラインには人間が介在しています。これを全自動に準ずる生産ラインにすることで、さらに2～3割のコスト削減が見込め、生産性や品質の向上などの恩恵も受けられます。日本はもちろん世界が求めているファクトリー・オートメーションは、完全自動化ラインであり、キーエンスグループはその実現を目指してチャレンジを続けています。

ファクトリー・オートメーションが目指すこと

①人件費の削減

安い人件費と多くの労働力を求め、世界の製造業が中国に生産拠点を設けました。しかし、中国現地の最低賃金は10年で3倍にも高騰しており、それはアジア諸国全体に波及。そのため海外生産のメリットは薄まっています。完全自動化に近いファクトリー・オートメーションであれば人的コストを最小化し、生産性を最大化できるので、労働賃金に左右されることなく一層の高収益化が図れます。
②不良品の撲滅

日本の「ものづくり」は、職人に頼ってきた側面があります。しかし、経験と知識を持った職人は定年を迎え、少子高齢化によって若い技術者は不足し、技術の伝承が困難になりつつあります。高い精度と品質で技術大国となった日本ですが、このままで品質の維持は困難です。少ない働き手で量産を続ければ品質が伴わず、商品の歩留まりが極度に悪化する可能性もあります。それは企業の信頼を傷つけ、ブランドイメージを低下させるかもしれません。そのような将来を見据え、人手に頼らない生産システムを構築することが大切です。
③製造時間の短縮

ファクトリー・オートメーションが効果を発揮するのは、組み付けや製造といった工程だけではありません。従来は人の目によって行っていた商品検査でもいかんなく力を発揮します。例えば目視で1秒間に検査できるのはせいぜい数個単位ですが、最新の画像処理センサを活用すれば1秒間に約300個と100倍近い検査が可能。ボトルネックになりやすい検査工程の時間を大幅に短縮でき、生産コストの圧縮にも効果を発揮します。