製造現場のIoT活用事例｜中小企業でも始められる設備監視・予兆保全

結論・要約

IoTは大企業だけのものではない。中小企業でも低コストで導入し、成果を出している事例が増えている。

本記事のポイント:

• 中小企業のIoT活用事例：生産性6割向上、設備稼働率大幅に向上、夜間出社の削減など
• IoTで実現できること：設備監視、予兆保全、遠隔監視、製造トレーサビリティ
• 低コストで始める方法：1台から、既存設備に後付け、スマートフォン活用、クラウドサービス利用

「IoTは高い」「難しい」というイメージを捨て、まずは小さく始めることが成功の鍵だ。

「IoTは大企業のもの」と思っていないだろうか。

実は、中小企業でも低コストでIoTを導入し、成果を出している事例が増えている。

製造現場のIoT化は、設備の稼働状況を可視化し、故障を未然に防ぐ「予兆保全」を実現する。熟練者の勘に頼らず、データで設備管理ができるようになる。

この記事では、中小企業でも参考になるIoT活用事例と、低コストで始める方法を紹介する。

製造業におけるIoTとは

IoT（Internet of Things）は、設備や機器をインターネットにつなげ、データを収集・活用する技術だ。

製造現場でのIoT活用領域

IoT導入のメリット

稼働状況の可視化： 設備にセンサーを設置すれば、離れた場所から稼働状況を把握できる。高温・騒音・粉塵などで人が立ち入りにくい環境でも監視が可能。

故障の未然防止： 異音の発生、電力の変動、振動の増加などから異常を予測し、早期のメンテナンスを実施できる。異音検知についてはPlantEarの異音検知技術も参考になる。

属人化の解消： 熟練者の勘に頼っていた設備管理を、データに基づく管理に変革できる。

中小企業のIoT活用事例

実際に中小企業がIoTを導入し、成果を出している事例を紹介する。

事例1：低コストセンサーで生産性6割向上

業種：自動車部品製造

課題： 各ラインの稼働状況が把握できず、生産性向上が進まなかった。

取り組み： 光センサー（1個50円）とリードスイッチ（1個250円）を活用し、稼働状況を表示する仕組みを自作。無線技術を活用して低コストで導入。

成果：

• 1時間あたりの生産個数が6割増加
• 大規模な設備投資なしで実現

ポイント： 高価なシステムを導入しなくても、安価な部品で効果を出せる好例。

事例2：工作機械のIoT化で稼働率大幅に向上

業種：金属加工

課題： 複数拠点に分散した設備の稼働状況が把握できなかった。

取り組み： 若手社員が中心となり、既存の工作機械をIoT化。すべての設備の稼働状況を一元管理できる仕組みを構築。

成果：

• 設備稼働率が大幅に向上
• 蓄積データを活用した加工計画の策定
• 稼働日報の自動出力

ポイント： 既存設備に後付けでIoT化できることを実証。

事例3：熱処理炉の遠隔監視で夜間確認が不要に

業種：金属熱処理

課題： 夜間・休日も熱処理炉の稼働確認のために出社していた。

取り組み： 新規導入炉と既設炉合わせて5基をIoT化。スマートフォンでリアルタイムに稼働状況を監視できる仕組みを構築。

成果：

• 夜間・休日の出社が不要に
• 異常時のみ対応する体制へ移行

ポイント： 既存設備でもIoT化は可能。労働時間の削減にも貢献。

事例4：製造トレーサビリティの実現

業種：金属プレス加工・金型製造（新潟県）

課題： 顧客への製造履歴の開示が求められていた。

取り組み： マルチベンダーの生産設備8台にIoTシステムを導入。工作機械の稼働状況を可視化し、顧客に開示。

成果：

• 製品製造トレーサビリティを実現
• 現場社員の意識向上
• 顧客からの信頼獲得

ポイント： 異なるメーカーの設備でも統合管理が可能。

IoTで実現する予兆保全

IoTを活用することで、「壊れてから直す」から「壊れる前に直す」へ変革できる。

予兆保全の仕組み

従来の保全方式：

IoTによる予兆保全：

1. センサーで設備データを収集
2. データをリアルタイムで監視
3. 異常の兆候を検知
4. 故障前にメンテナンス実施

設備の異音検知については、AIを活用したPlantEarのような手軽なソリューションも登場している。スマートフォンだけで始められるため、初期コストを抑えた予兆保全が可能だ。

監視できるデータ

予兆保全のメリット

突発停止の削減： 故障前に対処できるため、生産への影響を最小化。

保全コストの最適化： 「まだ使える部品」を交換しなくて済む。

計画的なメンテナンス： いつメンテナンスすべきか予測できる。

低コストでIoTを始める方法

「IoTは高い」というイメージがあるが、実は低コストで始められる。

スモールスタートのポイント

1. 対象設備を絞る： すべての設備ではなく、まずは1台から始める。

2. 既存設備に後付け： 新規設備を導入しなくても、既存設備にセンサーを取り付けられる。

3. スマートフォンを活用： 専用の高価な端末ではなく、スマートフォンをデータ表示端末として活用。

4. クラウドサービスを利用： 自社でサーバーを持たず、クラウドサービスを活用してコストを抑える。

導入のステップ

1. 目的の明確化：何を解決したいか
2. 対象設備の選定：まずは1台から
3. 計測項目の決定：振動、温度、電流など
4. センサーの設置：既存設備に後付け
5. データ収集・可視化：クラウドで一元管理
6. 効果検証：成果を確認して横展開

IoT導入と並行して、安全管理のDX化や問題分析の効率化にも取り組むことで、現場の総合的なデジタル化が進む。小さな成功体験を積み重ねることが、現場のDX推進には重要だ。

📱 スマホで設備の異音を検知

「PlantEar」は、設備の異音をAIで検知する予兆保全アプリ。

スマートフォンのマイクで設備音を録音するだけで、異常の兆候を分析。高価な専用センサーを設置しなくても、手軽にIoT・予兆保全を始められる。

ベテランの「耳」をAIが再現し、経験の浅い担当者でも異常を検知できる。

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まとめ

IoTは大企業だけのものではない。中小企業でも低コストで導入し、成果を出している。

IoTで実現できること：

• 設備稼働状況の可視化
• 故障の予兆検知・未然防止
• 遠隔監視による労働時間削減
• 製造トレーサビリティの実現

中小企業の成功事例：

• 低コストセンサーで生産性6割向上
• 設備稼働率大幅に向上
• 夜間・休日の出社不要に

低コストで始めるポイント：

1. 対象設備を1台から
2. 既存設備に後付け
3. スマートフォンを活用
4. クラウドサービスを利用

「IoTは高い」「難しい」というイメージを捨て、まずは小さく始めてみよう。

よくある質問（FAQ）

Q1. 中小企業でもIoTは導入できますか？

はい、導入できます。本記事で紹介したように、50円の光センサーや250円のリードスイッチなど、安価な部品でも成果を出している事例があります。まずは1台の設備から始めることで、大規模な投資なしにIoTの効果を実感できます。

Q2. 既存の古い設備でもIoT化は可能ですか？

可能です。新規設備を導入しなくても、既存設備にセンサーを後付けすることでIoT化できます。熱処理炉や工作機械など、さまざまな設備で実績があります。

Q3. IoT導入にどれくらいの費用がかかりますか？

規模や目的により異なりますが、スモールスタートであれば数万円から始められます。スマートフォンをデータ表示端末として活用し、クラウドサービスを利用することで、初期費用を大幅に抑えられます。

Q4. IoTで故障を完全に防げますか？

完全には防げませんが、異常の兆候を早期に検知することで、突発的な故障を大幅に減らせます。「壊れてから直す」から「壊れる前に直す」への転換が、生産性向上とコスト削減につながります。

Q5. IoT導入後、データをどう活用すればいいですか？

まずは設備の稼働状況を可視化し、止まっている時間や稼働率を把握することから始めましょう。データが蓄積されれば、加工計画の策定や保全タイミングの最適化に活用できます。稼働日報の自動出力など、業務効率化にもつながります。

Q6. 予兆保全とは何ですか？

予兆保全とは、設備の異常の兆候（振動、異音、温度変化など）をセンサーで検知し、故障が発生する前にメンテナンスを実施する保全方式です。従来の「壊れてから直す（事後保全）」や「定期的に部品交換（時間基準保全）」よりも、効率的で計画的な設備管理が可能になります。

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