ファクトリーオートメーション（工場自動化）とは？メリット、実現方法、導入事例を解説

ファクトリーオートメーション（工場自動化）とは？

ファクトリーオートメーションとは、工場における生産工程を機械やシステムに置き換える取り組みです。原材料の加工から製品の搬送、在庫や品質の管理といった業務まで、ロボットやセンサー、制御システムを活用して自動で処理できます。人が直接作業に携わる時間を減らし、より高度な判断業務や改善活動に人材を集中させられる点が大きな特徴です。

ファクトリーオートメーションの世界市場規模

ファクトリーオートメーションは1950年代後半にエレクトロニクス分野で技術革新が進み、製鉄業や自動車産業において連続鋳造ラインや溶接装置が導入されたことが始まりとされています。それまで熟練工の技術に依存していた工程を機械に任せることで、生産量の拡大と品質の均一化が可能となりました。以降、製造現場の効率化を支える手段として世界中で普及が続いています。

株式会社グローバルインフォメーションがまとめた調査では、ファクトリーオートメーションの2024年の世界市場規模は360億1,000万米ドルに達したと見られており、2025年から2030年にかけても年平均11.1％の成長率で拡大していく見通しです。

出典：株式会社グローバルインフォメーション「ファクトリーオートメーションの市場規模、シェア、動向分析レポート」

日本国内においても、インダストリー5.0というコンセプトのもと、人とテクノロジーが協調する次世代の生産体制を目指す動きが加速しています。こうした背景から、ファクトリーオートメーションの導入はさらに広がっていくと考えられています。

ファクトリーオートメーション（工場自動化）のメリット

ファクトリーオートメーションを導入することで、製造現場にはさまざまな変化が生まれます。ここでは代表的な5つのメリットを見ていきましょう。

生産業務の効率化

まず挙げられるのが、生産業務の効率化です。機械やシステムに繰り返しの作業を任せることで、人の手でおこなうよりも速く、正確に工程を進められるようになります。24時間稼働も可能となり、生産量の増加や納期短縮など、生産能力の最大化、ひいては市場競争力の向上にもつながります。

人件費の負担軽減

ファクトリーオートメーションでは、人件費の削減や人員配置の最適化も期待できます。単純な組み立てや検査、運搬といった作業を自動化すれば、そこに配置していた人員を削減したり、より付加価値の高い業務へ配置転換したりできるようになります。特に人材不足が深刻な現場では、採用や教育にかかるコストを抑えながら生産体制を維持できる点が魅力です。

製品の品質向上

人が作業する場合、どうしても個人の技術レベルによって品質にばらつきが出てしまいます。しかし、自動化されたラインであれば、常に同じ精度で処理がおこなわれるため、製品ごとの差が生まれにくくなります。結果として不良品の発生率が下がり、顧客満足度の向上や返品対応コストの削減につながります。

ヒューマンエラーの削減

経験の浅い作業者や疲労が蓄積した作業者がいると、人為的なミスが起こりやすくなります。自動化によって人為的な要因を排除できれば、トラブルの発生頻度が大幅に減り、安定した生産活動が続けられます。

従業員の安全性確保

重量物の運搬や高温・低温環境での作業、有害物質を扱う工程など、危険をともなう業務を自動化できれば、労働災害のリスクを抑えられます。従業員が安心してはたらける環境を整えることは、企業の社会的責任（CSR）を果たすうえでも欠かせない取り組みです。従業員がはたらきやすい環境を整えれば、新しい人材も獲得しやすくなるでしょう。

ファクトリーオートメーション（工場自動化）のデメリット

ファクトリーオートメーションには多くのメリットがある一方、導入時に注意すべき課題もあります。ここでは主な注意点をご紹介します。

生産性が上がらないリスク

ファクトリーオートメーションに取り組んだとしても、生産性が期待どおりに向上しないリスクがある点には注意が必要です。たとえ自動化システムを導入したとしても、工程の流れや設備の配置、運用ルールが最適化されていなければ、投資した金額に見合った成果を得られない恐れがあります。

導入前に現場の実態を細かく分析し、シミュレーションを重ねながら導入計画を立て、費用投資に見合った効果が得られるかを十分に検討する必要があります。

生産停止のリスク

自動化された生産ラインは高い効率性を発揮する反面、システムやネットワークの障害、機械の故障などが起きると、復旧するまでライン全体が止まってしまう恐れがあります。手作業での代替が難しい工程では、停止時間が長引くほど損失が膨らみます。障害や故障の発生を事前に見越して、バックアップ体制の構築や保守計画を整備しておきましょう。

専門人材の必要性

自動化設備を導入して安定して運用・保守していくためには、電気制御やプログラミング、機械工学といった専門的な知識が求められます。社内にそうしたスキルを持つ人材がいない場合は、外部の技術者やパートナー企業の力を借りる必要が出てきます。その分の追加のコストが発生したり、人材育成に時間がかかったりする点は、導入時の検討事項として押さえておくべきでしょう。

ファクトリーオートメーション（工場自動化）の実現方法

ファクトリーオートメーションには金銭的・時間的コストがかかるため、一朝一夕では実現できません。スムーズかつ成果につながるファクトリーオートメーションを実現するために踏むべき段階的な取り組みをご紹介します。

①課題や要望を洗い出す

まず、現場が抱える課題や自動化への要望を洗い出しましょう。作業者が足りずに残業が常態化している、製品の品質にばらつきが出やすい、納期が競合他社に劣っている、といった問題を具体的に把握します。

そのうえで、どの課題を優先的に解決したいのか、自動化によって何を達成したいのかを明確にしておくことが、あとの工程をスムーズに進めるための土台となります。

②システムやロボットの仕様を決める

明らかになった課題に対応できるシステムやロボットの仕様を決めていきます。搬送作業を効率化したいのであればAGV（無人搬送車）、組み立て工程の精度を高めたいなら多関節ロボット、検査業務を省力化したいなら画像認識システムといった具合に、目的に応じた設備を選定します。

処理能力や設置スペース、既存設備との連携方法なども、この時点で検討しておく必要があります。

AGVについては、以下の記事で詳しくご紹介しています。
AGV（無人搬送車）とは？導入メリットや導入方法について

③見積もりを依頼する

仕様が固まったら、複数のベンダーやパートナー企業に見積もりを依頼します。初期費用だけでなく、納期やアフターサポートの内容も比較検討しましょう。

特に、導入後の運用支援やトラブル対応の体制が整っているかは、長期的な安定稼働を考えるうえで欠かせないポイントとなります。目先の価格だけで判断せず、将来的なサポートをふまえて検討することが大切です。

④システムやロボットを現場に導入する

導入するベンダーが決まったら、現場へシステムやロボットを設置します。計画どおりに設備を配置し、試運転を繰り返しながら動作を確認していきます。生産への影響が出る可能性があるため、スモールスタートで導入を進めるとよいでしょう。

同時に、現場のスタッフに対する教育や操作マニュアルの整備も並行して進めます。どれほど優れた設備を導入しても、使いこなせる人材がいなければ効果は下がってしまいます。スムーズにファクトリーオートメーションを立ち上げるために、人的な準備を入念におこないましょう。

⑤定期点検・保守点検を実施する

労働安全衛生法では、産業用ロボットなどの設備に対して定期的なメンテナンスが求められています。安定した稼働を維持するためには、計画的な点検スケジュールを組み、不具合の予兆を早期に発見する体制が必要です。

また、ロボットのティーチング作業や検査業務には安全衛生特別教育の受講が義務付けられているため、導入前にメンテナンス体制をどう確保するかも考えておく必要があります。

専門企業を活用したファクトリーオートメーション（工場自動化）

ファクトリーオートメーションの取り組みには、現場の知識に加え、ロボットやIoT、AIなどデジタル技術の知識も求められます。また、取り組みによって現場のプロセスや配置を変える必要があるため、十分な専門性とリソースを確保していないと、現場の混乱や品質トラブルにつながりかねません。

自社内のみでは専門性やリソースに不安がある場合は、専門企業を活用することがおすすめです。専門企業に依頼すれば、専門性とリソースを確保しつつ、ファクトリーオートメーションの企画から実行まで一貫したサポートが受けられます。他社事例を参考にしたさらなる改善にもつながるでしょう。

パーソルクロステクノロジーでは、モビリティや工場における自動化領域をシミュレーションから実証実験までワンストップで支援するサービスをご提供しています。ファクトリーオートメーション、また製造業DXやスマートファクトリー化を実現したいとお考えの際は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

サービス：自動化（車載・工場）

製造業DXやスマートファクトリーとの違い

ファクトリーオートメーションと似た言葉として、製造業DXやスマートファクトリーを耳にする機会も増えています。これらは、関連性がありつつも、それぞれ異なる視点を持った概念です。詳しく解説します。

製造業DXとの違い

製造業DXとは、デジタル技術を活用して製造業のビジネスモデルや業務プロセス全体を変革する取り組みを指します。生産現場の自動化だけでなく、設計から販売、アフターサービスまでを含めたサプライチェーン全体における業務をデジタル化し、新たな価値を生み出すことが目的です。

ファクトリーオートメーションが主にシステムやロボットによる工場内の生産効率向上に焦点を当てているのに対し、製造業DXはより広い範囲でデジタル技術を活用し、企業全体の競争力強化を図る点が特徴です。

製造業DXについては、以下の記事でより詳しく解説しています。
製造業DXとは？ デジタル化の課題や進め方、事例を紹介

スマートファクトリーとの違い

スマートファクトリーは、IoTやAI、ビッグデータといった先進技術を組み合わせて工場全体を最適化する取り組みを指します。単に作業を自動化するだけでなく、センサーから得たデータを分析して生産計画を動的に調整したり、設備の故障を予測したりする取り組みも含まれます。

ファクトリーオートメーションが自動化という手段を指すのに対し、スマートファクトリーは先進技術を活用した工場全体の最適化に焦点を当てた取り組みです。

スマートファクトリーについては、以下の記事で詳しくご紹介しています。
スマートファクトリー（工場）とは？ DXとの違いやメリット、導入のポイントを解説

工場全体の最適化に外部の知見を活かそう

ファクトリーオートメーションは、工場内の作業を自動化し、生産効率や品質向上を図る取り組みです。デジタル技術を活用して製造業のビジネス価値や競争力向上を図る製造業DXや、工場全体を最適化するスマートファクトリー化の一環として取り組まれることが多くなっています。

パーソルクロステクノロジーでは、車載や工場などにおける自動化から、製造業DX、スマートファクトリーの実現まで、総合的に支援するサービスをご提供しています。自動化や製造業DX、スマートファクトリーにご興味をお持ちの際は、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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