データマイニングとは、大量のデータを分析して傾向やパターンなどを発見する手法のことです。データマイニングを行うことにより、品質・顧客満足度の向上や環境・ニーズ変化への迅速な対応実現などのメリットを得られます。

本記事では、データマイニングの概要や行うメリット・デメリット、実施フローと成功させるポイントについて詳しく解説します。データマイニングに知りたい方、データを活用した経営を実践したい方は、ぜひ参考にしてください。

データマイニングとは

データマイニング（data mining）とは、コンピューターを用いて膨大なデータを分析し有効な情報を得ることです。具体的には、売上予測や市場動向に関する情報を得られます。「マイニング」は日本語で「採掘」を意味しており、大量のデータを「鉱山」に見立てて知識を発掘することから、この名称が付けられました。

ここからは以下の事項について解説します。

• データマイニングが重要な理由
• データマイニングにより得られる情報
• データマイニングとデータ分析の違い
• データマイニングの代表的な種類

データマイニングが重要な理由

データマイニングが重要な理由は、顧客の満足度向上や新たな収益源の創出などに役立つためです。例えば、以下の通りすでに多くの業界で取り入れられています。

• 製造業界：生産設備におけるメンテナンス計画の作成やサプライチェーンの効率化
• 小売業界：販売予測による在庫の最適化やマーケティングキャンペーンの効果向上
• メディア・テクノロジー業界：顧客行動のパターン分析によるサービス改善
• 金融・保険業界：詐欺の発見やコンプライアンス上の問題・リスク管理
• 教育業界：学習の進捗分析による最適なサポートの提供

データマイニングにより得られる情報

データマイニングにより得られる情報は、大きく以下の4つに分かれます。

• データ（Data）：整理されていない数値や画像・音声などの素材
• 情報（Information）：データの整理やカテゴライズを行ったもの
• 知識（Knowledge）：情報分析により得られたルール・傾向や知見
• 知恵（Wisdom）：知識を用いて判断する力

上記は頭文字を取り「DIKWモデル」と呼ばれています。データから知恵にかけて下にいくほど有効性が高い傾向があります。ただ、データに基づく適切な判断をできる人材がいなければ有効活用できません。

データマイニングとデータ分析の違い

データマイニングはデータ分析における手法の一つですが、データマイニングと従来のデータ分析は、分析可能なデータ量や分析結果の質が異なります。これまでは、コンピューターの性能に限界があり、大量のデータ処理や高度な分析ができませんでした。ただ、テクノロジーの進歩により、対象となるデータ量が飛躍的に増加して高度な結論を導くことも可能になっています。

データマイニングの代表的な種類

代表的なデータマイニングの種類は以下の3つです。

• プロセスマイニング
• テキストマイニング
• 予測マイニング

順に解説します。

プロセスマイニング

ビジネスプロセスの発見や監視、改善を目的としたタイプです。システムのログデータなどを解析して、ボトルネックの発見などを行います。

テキストマイニング

テキストデータを読み取り理解するタイプです。例えば、Webコンテンツや論文、書籍など大量の文章を読み取り、新たな知識を発見します。

予測マイニング

データの可視化・分析により傾向を予測するタイプです。経営層や管理職の意思決定に役立ち、迅速かつ最適な判断が可能になります。

データマイニングを行う2つのメリット

続いて、データマイニングを行う以下2つのメリットについて解説します。

• 品質や顧客満足度の向上する
• 環境やニーズ変化へ迅速に対応できる

品質や顧客満足度の向上する

データマイニングを行うことで、業務・製品の品質や顧客満足度の向上が期待できます。例えば、顧客の行動を分析することで適切な商材や提案タイミングを把握できます。また、販売予測を行えば在庫切れによる機会損失の防止につながるでしょう。

環境やニーズ変化へ迅速に対応できる

環境やニーズ変化への迅速な対応も、データマイニングを行うメリットです。例えば、SNSの投稿や市場動向データを分析すれば、顧客・市場ニーズの変化を素早く把握でき、製品・サービスの改善や新たなビジネスの創出に役立ちます。近年は、消費者のニーズ変化が早く迅速に把握して対応しなければ、ビジネスの衰退につながる恐れもあるでしょう。

データマイニングの課題とデメリット

メリットがある一方で、データマイニングには以下の課題・デメリットが存在します。

• 適切なデータの収集に手間がかかる
• 専門人材が必要

順に解説します。

適切なデータの収集に手間がかかる

データマイニングを行うのに必要なデータの収集には手間がかかります。多くのデータを収集しなければ、正確な結果を導くことはできません。また、集めたデータに欠損値やノイズがあった場合、正しい分析結果を導くことは難しいでしょう。適切かつ大量のデータを集めるのは容易ではありません。

専門人材が必要

専門的な知識やスキルを有する人材が必要なことも、データマイニングを行うデメリットです。データマイニングの実施には、統計学や機械学習などの知識が必要です。また、分析結果からどのような判断を行うかは活用する人により異なります。専門人材がいなければ適切な活用ができません。

データマイニングの主な手法

続いて、データマイニングにおける主な以下の手法を紹介します。

• ロジスティック回帰分析
• ABC分析
• マーケット・バスケット分析
• クラスター分析（クラスタリング）
• アソシエーション分析
• 決定木分析
• 主成分分析（PCA）
• 因子分析
• 統計的仮説検定

ロジスティック回帰分析

複数の要因（説明変数）を基に、2択の結果（目的変数）が起こり得る確率を予測する手法です。例えば、顧客が特定の商品を購入する確率を予測できます。

ABC分析

過去のデータを用いて、重要度の高い順にA・B・Cのグループに分類する手法です。例えば、売れ筋商品や重要顧客の発見に役立ちます。

マーケット・バスケット分析

ユーザーの購買データを分析して、同時に購入されやすい商品を分析する手法です。商品配置の変更やレコメンドに活用すれば、顧客単価の向上が期待できます。

クラスター分析（クラスタリング）

データの類似性に基づきグループ（クラスター）分けを行う手法です。例えば、顧客データを分析しその結果を用いることで、最適なマーケティングの実施が可能になります。

アソシエーション分析

膨大なデータから、特定のパターンや関連性を発見する手法です。POSレジデータやECサイトの購買データ分析でよく用いられています。

決定木分析

樹形図（ツリー構造）を構築して、データの分析や予測を行う手法です。例えば、金融業界において申込者の情報を基に、信用度やデフォルトリスクを評価する際に活用されています。

主成分分析（PCA）

多くの変数を有するデータを集約して主成分を作成する手法のことです。データの重要な要因の特定に役立ちます。

因子分析

データが持つ複数の要素（各変数）に共通する因子を分析する手法です。例えば、アンケート結果から消費者行動の背景を特定する際に活用されます。

統計的仮説検定

ある仮説が正しいかどうかを、データに基づき統計的に検証する手法です。例えば、開発した新薬が効果的かを調査する際に活用されます。

データマイニングを行うフロー

データマイニングを行うフローは以下の通りです。

1. ビジネスを理解する
2. データを理解する
3. データを準備する
4. モデルを構築する
5. モデルを評価する
6. 結果を活用する

各ステップについて解説します。

1.ビジネスを理解する

まずは、自社のビジネスをベースにデータマイニングに求める役割や成果を検討します。ビジネス視点で考えなければ、企業成長や競争力の強化につながる結果を得られません。自社のビジネスに関する理解を深めることが重要です。

2.データを理解する

次に、分析する初期データを収集・整理します。データ整理とは、データの意味を理解したり品質の問題点を明確にしたりすることです。データ整理を行うことで、どのような知見を得られるかの仮説を立てられます。データは複数の種類があり、最適なものをマイニングしなければ期待する成果を得られません。まずは、初期データの整理で目的を達成できそうかの検証を行いましょう。

3.データを準備する

データ整理を基に、マイニングを行う対象データを準備しましょう。データの準備は、マイニングにおいて60％から80％の時間を費やすといわれる重要なプロセスです。適切なデータを選択した上で収集しデータクレンジングも行います。データクレンジングとは、分析前にデータの重複や欠損値、誤った情報の修正・削除を行い、正確な情報に整える作業のことです。

4.モデルを構築する

続いて、データを用いて分析結果を求めるための計算方法であるモデルを構築します。「データマイニングの主な手法」の章で解説した通り、データマイニングの実施方法は複数存在します。適切な手法を用いなければ目的は達成できません。データマイニングツールの中には、AIがデータセットを基にモデルを選択するものも存在しますが、正しいとは限らないため人によるチェックが必須です。

5.モデルを評価する

実際に構築したモデルを用いて、成果が得られるかを検証します。問題があれば再度これまでのプロセスを見直すことで、高品質な分析結果を得られるようになります。

6.結果を活用する

最後に、データマイニングで導き出された結果を活用しましょう。また、モデルは定期的な改善が求められます。目的が変われば、必要なデータの種類や適切なモデルが変化します。定期的にモデルの見直しを行い、質の高い分析結果を得られる体制を維持しましょう。

データマイニングを成功させる3つのポイント

最後に、データマイニングを成功させる以下3つのポイントについて解説します。

• データウェアハウス（DWH）を導入する
• データクレンジングを行う体制を整える
• データマイニングツールを活用する

データウェアハウス（DWH）を導入する

データマイニングには、データウェアハウス（DWH）の導入が重要です。DWHとは、企業内に存在する多彩なシステムから収集したデータを一元管理して、分析に適した形式で整理・統合するデータベースのことです。セキュリティ機能が充実したツールも多く、大量の情報を安全に保管できます。

データクレンジングを行う体制を整える

データクレンジングを行う体制の整備も欠かせません。欠陥やノイズのあるデータが混じれば、分析結果の精度が低下します。また、データ形式をそろえなければ分析できません。

データマイニングツールを活用する

データマイニングツールの活用も重要です。ツールを活用すれば、データマイニングを実施する手間を抑えられます。また、中には専門的な知識やスキルがなくても利用可能なツールが存在します。ツール選択時には、無料トライアルを有効活用して問題なく使えるかの確認を行うと良いでしょう。

まとめ

データマイニングとは、コンピューターを用いて膨大なデータを分析し有効な情報を得ることです。具体的には、売上予測や市場動向に関する情報を得られます。専門人材が必要などの課題もある一方で、データマイニングを行うことにより品質・顧客満足度の向上や、環境・ニーズ変化への迅速な対応実現などのメリットを得られるでしょう。データマイニングを成功させるには、DWHの導入やツールの活用、データクレンジングを行う体制の整備が重要です。
SMSデータテックでは、

• 製造現場データの収集・可視化
• クラウドやIoTを活用したデータ統合基盤の構築
• データマイニングやAI活用による分析支援

といったトータルなソリューションを提供し、お客さまの「工場DX」を支援しています。
データマイニングを単なる分析で終わらせず、生産性向上や経営改善に直結させたい企業さまは、ぜひご相談ください。

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MES（Manufacturing Execution System）とは、現場の生産プロセスを管理するシステムのことです。作業計画の策定や作業者の管理、データの収集と分析などの機能が実装されており、コスト削減・納期短縮・属人化の解消に役立ちます。

本記事では、MESの概要や活用するメリット、導入を成功させる注意点・ポイントとおすすめのツール3選について詳しく解説します。MESについて知りたい方、導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。

MES（製造実行システム）とは

MES（製造実行システム）とは、製造に関するプロセスや管理をデジタル化するツールのことです。例えば、製造現場への指示やスケジュール、生産実績データの収集・分析が可能で、生産プロセスの効率化や品質向上に役立ちます。

ここからは、MESに関する以下の事項について解説します。

• MESが求められる理由
• MESとERPの違い
• MESと生産システムの違い
• MESにおける代表的な11個の機能

MESが求められる理由

MESが求められる背景には、利益の最大化と企業競争力の向上があります。
製造業が利益を向上させるには、限られたリソースを有効活用して生産量を増やすことが重要です。また、品質を保ちつつコストを削減する必要もあるでしょう。MESを導入すれば、製造に関する情報を一元管理でき、データに基づいた正確で迅速な判断が可能です。最適な生産プロセスの構築につながり、安定的な利益を確保できるでしょう。

MESとERPの違い

ERP（Enterprise Resource Planning）とは、企業の経営資源であるヒト・モノ・カネ・情報を適切に管理・分配して、企業運営の最適化を目指す考え方や、そのための手法・システムのことです。MESとERPは、どちらも適切なリソースの分配を実現するためのツールですが、両者は活用段階が異なります。

MESが生産の実行段階で真価を発揮するのに対して、ERPは計画段階で価値を発揮するツールです。ERPでどのような製品をいつまでにどれだけ生産するかなどの計画を行い、MESでその計画に基づきどのような工程で作るかなどの具体的なプロセスを立案します。

なお、ERPの詳細は以下をご覧ください。
⇒ERPとは？主な機能やメリット・デメリット、導入の流れと選定のポイントを解説

MESと生産システムの違い

生産管理システムとは、受注や在庫、購買など生産全体の状況管理と計画の立案を行うツールのことです。MESと生産システムは、対象領域が異なります。

MESは生産プロセスの管理や効率化を担うのに対して、生産管理システムは納期やリードタイム、稼働率など生産プロセス全体の管理が担当領域です。ERP同様、生産管理システムでなにをいつまでにどの程度生産するかなどのスケジュールを立て、MESで具体的にどうするか計画する流れになります。

MESにおける代表的な11個の機能

アメリカのMES推進団体であるMESA（Manufacturing Enterprise Solutions Association）が発表した、MESにおける代表的な11個の機能は以下の通りです。

• 生産資源の配分と監視：設備や人などのリソースを適切に配分するとともに監視する
• 作業者の管理：作業者の状況を把握して最適な業務を割り振る
• 作業計画の策定：生産計画に基づき詳しいスケジュールを作成する
• 差立・製造指示：仕様変更など情報の共有や作業者への指示を出す
• プロセス管理：生産状況の監視を行い、異常が発生した場合には対応をサポートする
• データ収集：設備の稼働状況や人の作業状況を収集・分析する
• 実績の分析：生産実績データを分析・比較して進捗管理や出荷予測を行う
• 仕様・文書の管理：生産に必要なデータを管理する
• 品質管理：品質データなどを収集して製品に問題がないかを管理する
• 製品の追跡と体系管理：仕掛品の追跡や製造履歴などを管理する
• 設備の保守・保全管理：設備の保守・保全活動に関する計画や実行を管理する

実装されている機能はツールにより多少異なります。ツールを選定する前には、自社に必要な機能を明確にすると良いでしょう。

MESの種類

MESは大きく以下2つの種類に分けられます。

• オンプレミス型
• クラウド型

ここからは、上記それぞれの種類について解説します。

オンプレミス型

MESを利用する企業が物理的なサーバーを用意して、MESを構築するタイプです。独自にサーバーを用意するため、カスタマイズしやすく各社に合わせたツールや運用体制を構築できます。一方で、導入コストが高く、バージョンアップや保守・管理も利用企業が行わなければなりません。専門的な知識やスキルを有する人材が必要です。

クラウド型

ベンダーが所有するクラウドサーバーを利用して、ツールを用いるタイプです。導入企業が独自にサーバーを構築する必要がなく、導入コストを抑えられます。また、バージョンアップや保守・管理はベンダーが行うため、手間もかかりません。ただ、カスタマイズ性や拡張性はあまり高くありません。さらに、月々のランニングコストがかかり、長期間利用する場合、オンプレミス型よりも多くの費用がかかるケースがあります。

MESを活用する6つのメリット

MESの活用により以下6つのメリットを得られます。

• 品質の向上
• コスト削減
• 納期短縮
• スムーズな部門間連携
• 属人化の解消や技術承継
• トレーサビリティの実現

順に解説します。

品質の向上

MESを活用すれば品質が向上します。製造業において、品質は顧客との信頼関係に影響を与える大きな要素です。万が一、不良品が混じれば信用が低下して最悪の場合取引停止になりかねません。MESでは生産履歴や検査結果の保存・管理が可能で、不良品が流出するリスクを抑えられるでしょう。

コスト削減

MESはコスト削減にも有効です。MESには、生産プロセスをリアルタイムで監視して、稼働状況やトラブルを自動記録する機能も実装されています。記録されたデータを分析すれば、どこに無駄があるかを効率的に発見できるでしょう。

納期短縮

MESを用いれば納期の短縮も可能です。生産スケジュールのリアルタイム管理や設備・作業者のリソース管理ができるMESを活用することで、無駄がない最適な生産活動ができます。また、トラブルも検知・通知してくれるため、迅速な対応が取れるでしょう。

スムーズな部門間連携

MESの導入により、部門間連携がスムーズにできるメリットもあります。MESでは、生産計画や在庫、品質など生産に関する情報が一元管理されており、関係者にリアルタイムで情報を共有可能です。部門間における情報格差の発生を防ぎ、各部門が連携しやすくなるでしょう。

属人化の解消や技術伝承

MESは属人化の解消や技術の伝承にも有効です。MESを利用することで、生産プロセスを標準化でき指示や進捗管理も自動で実行されます。個人が自分の経験や知識を基に判断する必要はありません。また、熟練作業者が保有する知識やノウハウの保存も可能で、研修・教育時に活用すれば技術伝承が期待できます。

トレーサビリティの実現

トレーサビリティの実現も、MESを活用するメリットです。MESでは、生産プロセスにおける上流から下流までの生産履歴を一元管理できます。製品不良などが発生した場合は、製品や部品、原材料の流通経路を追跡することで、原因の分析と対策の立案に役立つでしょう。

MESの導入を成功させるための注意点・ポイント

MESの導入を成功させるための主な注意点・ポイントは、以下の4つです。

• 導入目的を明確にする
• 自社に合うシステムを選定する
• 全社一丸となって取り組む
• 活用するための体制を整備する

順に解説します。

導入目的を明確にする

MESを導入する前には、目的を明確にしましょう。導入目的や解決したい課題により最適なツールが異なります。目的を明確にすれば、必要な機能が整理されツール選定時に役立ちます。また、目的が明確でなければ導入後の効果検証もできません。

自社に合うシステムを選定する

自社に合うシステムの選定も重要です。MESは複数存在して、それぞれ特徴や実装されている機能が異なります。自社に合うシステムを導入しなければ、期待する成果は得られないでしょう。システム選定時には以下を確認することが重要です。

• 実装されている機能
• 使いやすさ
• 拡張性やカスタマイズ性
• 他のシステムとの連携
• コストパフォーマンス

また、MESやITに精通している人材が自社に居ない場合は、ベンダーからどのようなサポートを受けられるかも確認すると良いでしょう。ベンダーのサポートが充実していれば、安心して利用できます。

全社一丸となって取り組む

MES導入は全社一丸となり取り組むことが重要です。MESは製造だけでなく、品質管理や在庫管理など複数の部署が関わるシステムです。例えば、製造だけなど一部の部署が頑張って取り組んでも、他の部署が協力的でなければ上手く運用できません。まずは、経営層がMESの有効性や導入メリットを理解して、活用推進に向けたリーダーシップを発揮しましょう。

活用するための体制を整備する

MESの活用に向けた体制の整備も欠かせません。MESは既存システムとの連携やデータ統合で、より多くの効果を発揮します。既存システム・データ連携をする準備をしましょう。

また、利用する従業員への教育も重要です。システムは使いこなせなければ効果を発揮しません。従業員をトレーニングして、スムーズに活用できるようにしましょう。利用・操作方法だけでなく、導入・利用するメリットも併せて伝えることが重要です。従業員の理解を得なければ、システムを導入しても活用されず形骸化する恐れがあります。

おすすめのMES3選

最後に、おすすめの以下MES3選を紹介します。

• IB-Mes
• MESソリューション
• IFS Applications for MES

IB-Mes

出典：IB-Mes公式Webサイト

IB-Mesは、開発メーカーであるユニフェイス社が、これまでに納入してきた製造実行システムの実績と顧客の声を参考に、製造現場で求められる機能を網羅したシステムです。カスタマイズ性が高くオプション機能も充実しているため、各社に合わせたシステムを構築できます。また、トライアルが設けられており本格導入前に使い勝手などを確認可能です。

MESソリューション

出典：MESソリューション公式Webサイト

MESソリューションは、顧客の企業経営に最大限貢献することを目指して開発されたシステムです。業種や以下の適用分野別に最適な機能を組み合わせたシステムとなっており、市場変化に迅速かつ柔軟に対応できます。

• 連続プロセス系
• バッチ系
• 組立て系

IFS Applications for MES

出典：IFS Applications for MES公式Webサイト

IFS Applications for MESは、複数拠点の統合管理が可能で全社の製造進捗をリアルタイムに見える化できるシステムです。機能が豊富で多彩な生産形態にも対応できます。ストックポイントや生産形態の変更にも迅速に対応できるため、柔軟な運用を実現可能です。

まとめ

MESとは、生産に関するプロセスや管理をデジタル化するツールのことです。作業計画の策定や作業者の管理、データの収集と分析などの機能が実装されており、利益の最大化と企業競争力の向上を目的に導入する企業も少なくありません。活用すれば、コスト削減や納期の短縮、属人化の解消などのメリットを得られます。

ただ、MESは導入しても活用しなければ成果を得られません。導入時には、目的を明確にして全社一丸となり定着・推進に取り組むことが重要です。

近年は、業務効率化や生産性の向上に寄与するツールが数多く提供されており、多くの製造業を営む企業でDXが推進されています。外部環境の変化が厳しく競争が激化している昨今において、成長や生き残りには業務効率化による生産性の向上が不可欠です。MESなどのツールを駆使して、業務効率化を図りましょう。

なお、製造業におけるDXについて知りたい方は以下もご覧ください。
⇒製造業DXとは？推進メリットや成功事例、課題と解決策を解説

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AGV（無人搬送車）とは、工場・倉庫において自動でものを運ぶ産業用ロボットのことです。人手不足の解消や業務効率化、安全性の向上に役立つため、注目を集めており市場規模も拡大しています。原料や仕掛品、完成品などの運搬に役立つでしょう。

本記事では、AGVの概要と種類や活用メリット・デメリット、おすすめのメーカー5選について詳しく解説します。AGVについて知りたい方、導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。

AGV（無人搬送車）とは

AGV（無人搬送車：Automatic Guided Vehicle）とは、工場や倉庫などにおいて物品の運搬を行う産業用ロボットのことです。1980年代に開発され、事前に磁気テープや光反射テープなどの誘導体を設置しておけば、自動で走行します。シンプルな構造が採用されており、比較的コストが安く簡単に導入可能です。

ここからは、以下について解説します。

• AGVの市場規模
• AGVの仕組み
• AGVとAMR（自律走行搬送ロボット）の違い

AGVの市場規模

テクノロジーの進歩や自動化・ロボット需要の高まりなどの要因により、AGVの市場規模は拡大を続けています。さまざまな業界の市場調査レポートを提供するMordor Intelligenceによれば、AGVの市場規模は2024年で55.6億ドル、2029年までに82.7億ドルに達すると予測されています。
参照：無人搬送車市場規模・シェア分析 – 成長動向と予測（2024年〜2029年）｜Mordor Intelligence

また、以下は矢野経済研究所が調査・発表したAGV・AMR世界市場規模の推移と予測は以下の通りです。

出典：AGV／AMR世界市場に関する調査を実施（2023年）｜株式会社矢野経済研究所

上記によれば、AGVとAMRの市場規模は毎年拡大する見込みで、2026年には9,087億円に達するとされています。

AGVの仕組み

基本的に、AGVは床や天井に貼られた磁気テープなどの誘導体に基づき走行する仕組みが取られています。また、近年はテクノロジーが進歩しており、QRコードやARメーカーを認識して走行するAGVも登場しています。

AGVとAMR（自律走行搬送ロボット）の違い

AGVと混同されがちな産業用ロボットとして、AMR（自律走行搬送ロボット）が挙げられます。AMR（Autonomous Mobile Robot）とは、周囲の状況を把握しながら物品の搬送などを自律的に行う産業用ロボットのことです。AGVとAMRの主な違いは以下の通りです。

AGVの種類

AGVには複数の種類が存在します。ここからは、以下に分けてAGVの種類を解説します。

• 走行方式の種類
• 搬送方式の種類

走行方式の種類

AGVにおける主な走行方式の種類は以下の通りです。

• 経路誘導式
• 自律移動式
• 追従式
• その他

順に解説します。

経路誘導式

事前に設置した磁気テープや光反射テープ、電磁誘導ケーブルなどの経路に沿って走行するタイプです。もっとも利用されているタイプで、大量運送がしやすく比較的低コストでの導入が可能です。
一方で、事前に決めたルートしか走行できないデメリットが存在します。また、磁気テープを活用する場合には、床材が磁化することで車両の誤作動が起こる可能性もあります。

自律移動式

センサーやシステムを搭載することで、誘導体や人の操作がなくても自動で走行するタイプです。自己位置推定機能や走行制御機能を用いて、AGV自体が誘導経路を判断し走行します。事前に磁気テープを設置するなどの手間がかからず、短期間で導入可能です。ただ、車両自体のコストが高い特徴があります。

追従式

先行する人や車両に追従する形で走行するタイプです。搭載した追従センサーを利用して、追従する対象の検知や区別を行う仕組みが取られています。
判別精度が高く人の行動に応じた運搬が可能です。また、経路誘導方式との併用もできます。ただ、完璧な判別精度を備えているわけではありません。場合によっては、追従対象を誤ったり車両が停止したりする恐れがあります。

その他

他にもアクティブ式やパッシブ式などのタイプが存在します。アクティブ式とは、誘導体が発信する信号を基に走行するタイプのことです。パッシブ式とは、車両にセンサーなどを搭載してルートを検出するタイプのことを指します。

搬送方式の種類

続いて、AGVにおける主な搬送方式の以下種類について解説します。

• 牽引型
• 積載型
• 低床型

台車型

手押し台車状で取っ手が付いており、直接荷物を載せるタイプです。シンプルな構造で小型荷物の運搬に適しており、工場の組立ラインや小規模な倉庫で活用されています。導入コストが比較的安く、レイアウト変更があまりない環境で真価を発揮します。ただし、多くの荷物や重い荷物の搬送にはあまり向きません。

牽引型

カゴ台車やパレット台車に連結して牽引するタイプです。運搬能力が高く、一度に大量の荷物を運べます。また、長距離の搬送や複数拠点の運搬にも活用可能です。工場内の資材搬送や物流拠点で多く利用されています。

積載型

車体の上部に台やスペースがあり、荷物をそこに載せるタイプです。安定性が高く多数の荷物を一度に運べます。また、運搬する荷物に合わせて、積載部分のカスタマイズが簡単にできるため、さまざまな荷物に対応可能です。多様な製品を取り扱う現場で利用されています。

低床型

車体が低くなっており、パレットや棚の下に潜り込んで荷物を持ち上げるタイプです。荷物を直接持ち上げられるため、AGVに積み荷を載せる必要がありません。重い荷物や大型パレットの運搬が発生する現場で利用すれば、業務効率化につながるでしょう。フォークリフトの代わりに導入されるケースもあります。

AGVの活用例

AGVは以下のさまざまなシーンで活用されています。

• 原材料の運搬
• 仕掛品の輸送
• 完成品の運搬
• 入庫・出庫作業

順に解説します。

原材料の運搬

AGVは、金属やプラスチックなど原材料の運搬で活用されています。コンベヤと異なり、受け入れ場所から保管エリアもしくは生産ラインまでシームレスな移動が可能です。負担なく迅速に原材料を運搬でき、効率が高まるでしょう。

仕掛品の輸送

仕掛品の輸送にもAGVが活用されています。製造現場では、仕掛品を別の場所に運んで完成させるケースも多いでしょう。AGVの活用により、物品の流れをスムーズにできます。

完成品の運搬

完成品の運搬にもAGVは有効です。生産ラインで完成させた製品を、倉庫や出荷場所まで運ぶ際に利用されています。AGVを利用すれば、完成品を傷付けるリスクを減らし負担を抑えた運搬が可能です。

入庫・出庫作業

AGVは、入庫・出庫作業にも活用されています。コンベヤよりもレイアウト変更がしやすく柔軟性が高いため、多くの企業で活用されています。

AGV活用のメリット

続いて、AGV活用における以下のメリットについて解説します。

• 業務効率化と生産性の向上
• 省人化とコスト削減
• 安全性の向上

業務効率化と生産性の向上

AGVを活用すれば、運搬作業を人が行う必要がなくなるため業務効率化と生産性の向上につながります。作業員が工場や倉庫内を歩き回り製品・部品の運搬を行っていた時間を、別の作業時間に充てられるでしょう。
また、AGVであれば体調やモチベーションにより、作業効率が左右されることはありません。24時間稼働も可能です。

省人化とコスト削減

省人化とコスト削減もAGV導入のメリットです。AGVを導入すれば人が行っていた運搬作業を代替できるため、少ない人数でも業務に対応可能です。近年は、労働人口の減少による人手不足や人件費の高騰など多くの問題が発生しており、その解決策として注目を集めています。
事前の設定に基づき業務を処理するため、設定に問題がなければ間違いも発生しません。ヒューマンエラーへの対応や新人の育成なども不要で、作業効率が高まりコスト削減につながります。

安全性の向上

AGVの導入は作業員の安全性向上にも寄与します。重い物を人が運べば、事故が起こる恐れがあります。AGVにはセンサーが搭載されているものもあり、障害物を避けた走行も可能です。また、AGVに運搬を任せればものを運ぶ際の負担を軽減できるでしょう。

AGV活用のデメリット

一方で、AGV活用には以下のデメリットが存在します。

• コストの発生
• トラブルの発生
• 低い柔軟性
• スペースの必要性

順に解説します。

コストの発生

当然ですが、AGVの導入にはコストがかかります。具体的に想定される費用は以下の通りです。

トラブルの発生

トラブルが発生する恐れがあることも、AGVのデメリットです。例えば、センサーにほこりが付けば、正しく経路や障害物を認識できなくなる可能性があります。定期的な清掃とメンテナンスをしない場合、トラブル発生の原因となるため注意が必要です。

低い柔軟性

AGVは柔軟性が高くありません。基本的には事前に決められた設定に基づき、走行や作業が行われます。別の使い方をする場合には、プログラムやシステムの調整が必要となり、コスト・手間が発生します。

スペースの必要性

導入するAGVの大きさにもよりますが、導入にはロボットが動き回るためのスペースが必要です。広い通路がなければAGVは走行できません。また、走行ルート上に障害物があればAGVは停止します。場合によっては、工場や倉庫のレイアウト変更が求められるケースもあるでしょう。

おすすめのAGVメーカー5選

次に、おすすめの以下AGVメーカー5選を紹介します。

• 村田機械
• DAIFUKU
• オムロン
• リコー
• 日本車輌製造

村田機械

村田機械では積載型やフォークリフト型、倉庫型など全6製品のAGVを開発・提供しています。取り扱う製品により使い分けが可能で、大型運搬物や重量物の運送もできます。とくに「Premex」は、飲食物や精密機器など温度・衛生面での調整が必要な搬送物にも対応可能です。

DAIFUKU

DAIFUKUでは多彩なAGVを開発・提供しているため、用途や導入環境に合わせて利用するロボットを選択可能です。ただ単にAGVを提供するだけでなく、物流プロセスに関する包括的な提案や現場の課題に応じたソリューション提供も行っています。

オムロン

オムロンは、自動モバイルロボットを開発・提供している企業です。人や障害物を避けながら走行が可能で安全性が向上します。また、業務改善効果も高くオムロンの草津工場で導入した結果、搬送リードタイムの削減に成功しました。

リコー

リコーでは、牽引型や低床型のAGVを提供しています。停止時間にワイヤレス充電が行われる仕組みが採用されており、安定稼働が見込めます。コンパクトな仕様となっており、狭い場所で使える点も魅力です。

日本車輌製造

日本車輌製造は、積載重量10t以上の大型AGVで国内トップクラスの導入実績を持つメーカーです。磁気テープを用いた経路誘導式を採用しており、カーブなどでも安定した走行を実現しています。生産ラインから倉庫などの構内物流で、トラックやフォークリフトの代わりに活用されています。

AGV導入前に確認すべきポイント

最後に、AGV導入前に確認すべき以下のポイントを紹介します。

• 導入環境
• 稼働時間とバッテリー
• 使用方法とスペック

導入環境

AGVの導入前には、活用予定の環境に問題がないか確認しましょう。AGVが走行できるスペースの確保が可能かだけでなく、傾斜や凹凸がないかのチェックも重要です。また、床が濡れていると滑って走行できないケースもあるため、注意しましょう。

稼働時間とバッテリー

導入予定のAGVにおける稼働時間とバッテリーの確認も欠かせません。AGVの稼働時間はメーカーや機種により異なります。5時間から8時間程度が一般的ですが、短いものだと2時間程度です。
また、バッテリーの充電方法には手動充電と自動充電の2種類があります。自社に合う機種がどのようなものかを検討しましょう。

使用方法とスペック

使用方法やスペックの確認も重要です。具体的には、AGVの以下をチェックすると良いでしょう。

• 種類
• 大きさ
• 運べる重量
• 走行距離

使用方法により求められるスペックが異なります。

まとめ

AGVとは、工場や倉庫などにおいて物品の運搬を行う産業用ロボットのことです。原料や仕掛品、完成品などの運搬シーンで活用されており、利用すれば業務効率化・コスト削減・安全性の向上といったメリットを得られます。AGVにもさまざまなタイプがあるため、自社の活用シーンや運搬物に合わせたロボットの選択が重要です。

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PLCとは、機器を自動で制御するために用いられるコンピューターのことです。プログラミングで設定を行うため、従来用いられていたリレー制御と比較して、簡単に設定変更や拡張ができます。また、設置する場所の省スペース化も可能です。

本記事では、PLCの概要や活用するメリット・デメリット、おすすめのメーカー3選と選ぶ際の着眼点について詳しく解説します。PLCについて知りたい方、導入を検討している方は、ぜひ参考にしてください。

PLC（シーケンサ）とは

PLC（Programmable Logic Controller）とは、プログラミングにより機器や装置を自動コントロールする制御装置のことです。PLCが開発される前は、リレー回路やリレー制御を制御盤に設置して、機器などのコントロールを行っていました。
ただ、リレー回路・リレー制御の場合、設定の変更には複雑な作業が必要で、実行させる動作分の電磁リレー・電子タイマーが必要です。機能変更などに多くの手間がかかり、物理的に場所を取る問題を解決するために、PLCが開発されました。なお、リレー制御方式との違いは後ほど詳しく解説します。

PLCはシーケンサと呼ばれることもありますが「シーケンサ」はもともと三菱電機の商品名です。シェアが非常に高いため「PLC＝シーケンサ」と認識している人が存在します。

ここからは、以下について解説します。

• PLCの仕組み
• PLCの活用例
• PLC制御方式とリレー制御方式の比較

PLCの仕組み

PLCには、ステートマシン方式で処理を行う仕組みが採用されています。ステートマシンとは、ある条件を満たした場合事前に指定した状態に変化することです。基本的な構造はコンピューターに似ていますが、よりシンプルな仕組みになっています。

PLCの活用例

PLCは例えば以下で活用されています。

例えば、エアコンの場合は以下の制御をPLCが行っています。

• ドアの開閉
• 指定階での停止
• 人やモノが挟まりそうな場合のドア停止
• 制限を超えた場合のブザー

PLC制御方式とリレー制御方式の比較

PLC制御方式とリレー制御方式の主な違いは、以下の通りです。

リレー制御方式とは、電磁リレーを使用して機器の制御を行う方法のことです。コイルに電流を流すことで磁力を発生させる電磁リレーを用いて、電源のオン・オフや動作順序を制御します。PLCと比較すると、柔軟性や信頼性が低く寿命も長くありません。

PLCを構成する4つの要素

PLCは以下4つの要素で構成されています。

• 電源ユニット
• CPUユニット
• 入力ユニット
• 出力ユニット

順に解説します。

電源ユニット

電源ユニットは、PLCを構成する他のユニットに対して電力を供給する役割を担います。電源の仕様に合わせて、直流電源（DC）と交流電源（AC）の2種類があります。

CPUユニット

CPUユニットは、PLCの制御プログラムを実行する役割を担います。CPU（Central Processing Unit：中央演算処理装置）とは、計算や情報処理、他部品の管理などを行うコンピューターにおける司令塔のことです。搭載されているCPUの性能により、演算スピードや実行可能なプログラムの容量、入出力点数が異なります。

入力ユニット

入力ユニットは、外部デバイスからの信号をCPUユニットに伝達する役割を担います。具体的には、ボタンやセンサーからの信号を指示として受信し、制御プログラムに伝えます。

出力ユニット

出力ユニットは、外部デバイスを動かすために、CPUユニットが演算処理などを行った結果を出力する役割を担います。具体的には、表示灯やモーターなどのデバイスに制御する信号を送ります。出力ユニットには、デジタル出力とアナログ出力の2種類が存在し、制御する対象に合わせて最適なものを選択可能です。

PLCの種類

PLCには大きく分けると以下の2種類が存在します。

• 小型ブロック式
• ビルディングブロック式

ここからは、上記の各種類について順に解説します。

小型ブロック式

小型ブロック式（パッケージタイプ）は、PLCに必要なユニットが一まとめにパッケージされたものです。小型かつ価格も比較的安価なため、導入しやすい特徴があります。ただ、自由にカスタマイズできず柔軟性は高くありません。シンプルな制御で十分な場合には、小型ブロック式が合うでしょう。

ビルディングブロック式

ビルディングブロック式（ビルディングブロックタイプ）は、各企業の目的やニーズに応じて自由に設計するものです。必要なユニットを組み合わせるため、カスタマイズ性が高く既存の機械やシステムに適した制御を行えます。また、拡張性も高いため長期間利用できるでしょう。

一方で、小型ブロック式と比較して多くの費用がかかります。また、適切な構成やユニットの選択には専門的な知識・スキルが必要です。

PLCを活用するメリット

続いて、PLCを活用する以下のメリットについて解説します。

• 省スペース化
• 回路の設計や動作の変更が簡単
• 生産性の向上
• コスト削減

省スペース化

PLCを導入・活用すれば、省スペース化の実現が可能です。PLCの場合、物理的な配線を使用せずプログラムを利用するため、制御盤が小型です。本体の設置スペースのみを確保すれば良く、省スペース化につながります。

回路の設計や動作の変更が簡単

回路の設計や動作の変更が簡単な点も、PLC活用のメリットです。PLCで回路や操作を変更する場合、プログラムを書き換えるだけです。配線のつなぎ直しや他の機器設置などは必要ありません。

生産性の向上

PLCの活用は生産性の向上にもつながります。処理内容をプログラミングすれば、複雑な操作も簡単に実現できるでしょう。プログラムの変更時に機械を止める必要がないため、ロスも発生しません。生産効率の向上が見込めます。

コスト削減

コスト削減できる点も、PLC活用のメリットです。物理的な部品が他の機器と比べて少ないため、導入などの費用も安く抑えられます。また、専門的な知識があれば設定の変更・拡張が比較的簡単にでき、追加コストの削減も可能です。

PLCを活用するデメリット

メリットがある一方で、PLCの活用には以下のデメリットも存在します。

• コストの発生
• 専門知識の必要性

順に解説します。

コストの発生

PLCを活用する場合、当然ですがコストが発生します。具体的には、メーカーからのプログラミングソフトウェア購入が必要です。また、メーカーによってはライセンスの購入費用が発生するケースもあります。

専門知識の必要性

PLCを利用する場合、基本的にメーカーから購入するプログラミングソフトウェアを活用して、プログラムを書き込むことが必要です。プログラミングに関する専門的な知識やスキルがなければ利用できません。

どのメーカーのPLCを利用するかにもよりますが、PLCはIEC（国際電気標準会議）の「IEC61131-3」で定義された以下5種類のいずれかが使われています。

• LD（ラダー・ダイアグラム）
• FBD（ファンクション・ブロック・ダイアグラム）
• ST（ストラクチャード・テキスト）
• SFC（シーケンシャル・ファンクション・チャート）
• IL（インストラクション・リスト）

PLCのおすすめメーカー3選

続いて、以下のPLCおすすめメーカー3選を紹介します。

• 三菱電機
• キーエンス
• オムロン

三菱電機

三菱電機は、高いリアルタイム性を特徴に持つ高い産業用ネットワーク「CC-Link」を開発・提供しているメーカーです。CC-Linkはネットワークの構築が比較的容易で、安定した動作性能を誇ります。自動車や半導体、食品などさまざまな業界で活用されています。

キーエンス

キーエンスは、シンプルな設定と直感的な操作性を実現したPLCを開発・提供しているメーカーです。プログラミングの手間を減らす自動補完機能や、わかりやすいGUIを備えており、エンジニアが使いやすい設計になっています。PLCの導入や設定をスムーズに行えるでしょう。

オムロン

オムロンは、さまざまな産業用ネットワークに対応したPLCを開発・提供しているメーカーです。マルチベンダー環境に対応しているため、既存環境にも導入可能です。また、互換性が高く異なるメーカーの機器を使用していても対応できる可能性があります。

PLCを選ぶ際の着眼点

最後に、PLCを選ぶ際の以下着眼点を紹介します。

• 種類
• 処理能力
• メンテナンス・保守の手間

種類

「PLCの種類」の章で解説した通り、PLCには大きく小型ブロック式とビルディングブロック式があります。それぞれ特徴が異なるため、自社に合うものを選びましょう。

例えば、比較的シンプルな処理を想定しており予算や設置スペースが限られている場合には、小型ブロック式がおすすめです。一方、拡張性やカスタマイズ性が高いPLCが必要な企業には、ビルディングブロック式が合うでしょう。

処理能力

活用予定の作業に対して、十分な処理能力があるかの確認も欠かせません。処理能力を確認する際の主な指標は以下の2つです。

• プログラム容量（ステップ数）
• スキャンタイム（サイクルタイム・演算周期）

プログラム容量が多ければより複雑な処理が、スキャンタイムが短ければ迅速な処理が可能です。

メンテナンス・保守の手間

メンテナンスや保守の手間に関する確認も重要です。メンテナンスや保守がしやすければ、トラブルを最小限に抑えられるでしょう。万が一、機器の故障や停止が起これば多大な損失発生の原因になります。

海外工場での利用を想定している場合には、現地でどのようなサポートを受けられるかの確認もおすすめです。サポートを受けられれば、安心して長期間活用できます。

まとめ

PLCとは、プログラミングにより機器や装置を自動コントロールする制御装置のことです。自動車組み立て・塗装ラインやエレベーター、エアコン・電子レンジなど、工場の機械から日常的に使う電化製品まで多くのシーンで活用されています。PLCは、物理的に配線をつなげるなどが必要なく、プログラミングで設定を行えるため、変更や拡張が簡単にできます。また、省スペース化にも役立つでしょう。

近年は、外部環境の変化が激しく事業の継続・発展が簡単ではありません。PLCなどのテクノロジー導入やDXの推進により、生産性・企業競争力の向上を図ることが重要です。弊社SMSデータテックでは、工場や製造DXのサポートを行っています。DXの推進にお悩みの方は以下もご覧ください。
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