製造業×IoT通信によってできるようになることとは？導入のメリットも解説

生産現場の効率化や人手不足への対応、品質のばらつき解消――
こうした製造業の課題解決に向けて、今注目されているのがIoT通信の活用です。

センサーとネットワークを駆使することで、現場の“見える化”と“最適化”を同時に実現し、ものづくりの在り方が大きく変わり始めています。

本記事では、IoT導入によって製造現場で何が可能になるのか、メリットや導入の流れ、注意点までを詳しく解説します。

製造業がIoT通信を導入すると何ができる？

IoT通信の導入によって、製造業の現場では単なる省力化を超えた高度な変革が実現しつつあります。

センサーを活用して生産設備や作業環境のデータを収集・送信し、リアルタイムで可視化・分析することで、これまで見えなかったボトルネックや無駄を洗い出すことが可能になります。

IoT通信の導入によって実現できることには、主に以下の例が挙げられます。

〇設備やラインの稼働状況をリアルタイムで可視化
　各設備の状態や稼働率、異常停止のモニタリングで生産性と安定稼働を両立
〇作業手順の最適化
　作業内容や時間を記録して最適な工程・手順を抽出し、属人化を防止
〇予防保全・異常検知の高度化
　稼働データの蓄積とAI解析によって設備の故障を察知し、ダウンタイムを削減
〇在庫・物流のリアルタイム連携
　生産進捗と連携して、材料の供給や製品出荷を最適なタイミングで実施
〇遠隔からの監視/制御
　本社や別拠点から複数工場の稼働状況を一元管理し、異常時の即時対応を実現

このように、IoT通信の導入は単なる自動化やデジタル化にとどまらず、「生産性」「品質」「柔軟性」すべてを引き上げる重要な要素となり、製造業の競争力を根本から高めることに貢献します。

関連記事：IoT通信とは？方式とプロトコルの種類を基礎からわかりやすく解説

製造業がIoT通信を導入するメリット

近年では、IoT通信を活用することで、作業の状態や設備の稼働状況をデータとして捉え、よりスマートに工場全体を管理する動きが広がっています。

人手不足や属人化、品質のばらつきといった従来の課題にもアプローチできるようになり、効率的で柔軟なものづくりが可能になりつつあります。

ここでは、製造業がIoT通信を導入することで得られる代表的なメリットを挙げ、それぞれを詳しく解説していきます。

メリット①：業務効率の向上

IoT通信の導入によって、製造現場の作業効率が飛躍的に高まります。

各種センサーやネットワーク機器が設備や工程の稼働状況を自動で収集し、リアルタイムで可視化することで、これまで人の手に頼っていた確認作業や報告業務が大幅に削減されます。
これにより、現場の管理者は瞬時に状況を把握し、的確な判断や指示を下せるようになります。

また、データを蓄積・分析することで、冗長的な作業の発見が容易になり、継続的な業務改善にもつながります。たとえば、ラインの停止時間や生産遅延の発生頻度を把握することで、無駄な作業の削減や適切な人員配置の判断が可能になります。

・現場作業の自動化と人手削減
・業務進捗のリアルタイム把握
・生産ラインの最適化と稼働率向上

このように、IoT通信は単に「データを集める」だけでなく、その活用によって現場の働き方そのものを変革する力を持っています。

メリット②：生産体制の見える化

製造業において「生産体制の見える化」は、IoT通信の導入によって飛躍的に進化します。従来は経験や勘に頼っていた現場管理が、センサーや通信機器を通じてデータによって把握・判断できるようになるのです。

各工程にセンサーを設置することで、稼働状況・工程進捗・人の動きなどがリアルタイムで記録され、ダッシュボード上で一元的に把握できるようになります。
これにより、「どこが」「どのように」滞っているかが即座に把握でき、的確な対応が可能になります。

さらに、製造拠点が複数ある場合でも、ネットワークを通じてクラウド上に集約された情報を本社などから遠隔で確認することができ、現場への依存を解消できます。そして、グループ全体としての生産効率を高めるマネジメント体制を築くことが可能です。

・稼働状況や工程進捗の可視化
・人の動きや作業の把握
・遠隔での状況把握が可能
・属人化の排除/標準化の促進

見える化が進むことで、現場の勘や暗黙知に頼るのではなく、データに基づいた冷静かつ迅速な意思決定が可能となります。これこそが、IoT通信の導入が製造業にもたらす大きな変革のひとつです。

メリット③：商品品質の向上

製造業において安定した品質の維持は、顧客満足度とブランド価値に直結する重要な要素です。IoT通信の導入により、製品の品質を左右するさまざまな要因を「見える化」し、精度の高い管理を実現できます。

たとえば、製造中の温度・湿度・圧力といった環境データや、加工機器の動作状況、作業者の作業手順などをリアルタイムで取得・記録することで、微細な変化による品質のばらつきを防ぐことが可能になります。

また、これらのデータを蓄積・分析することで、不良品が発生した際の原因特定が迅速になり、再発防止の対応もスムーズになります。過去のデータとの比較からトラブルの予兆を察知し、事前の対策を講じることも可能です。

・製造環境のリアルタイム監視
・作業工程の記録と分析
・不良品発生時のトレーサビリティ向上
・品質安定化による顧客満足度向上

品質の安定化は、コスト削減やブランド価値の向上にもつながる重要な成果です。IoT通信の導入により、属人的な管理からデータドリブンな品質管理へと移行し、製造業の競争力を根本から底上げできます。

メリット④：コスト・人材コストの削減

製造業では、原材料費やエネルギー費、人件費などさまざまなコストがかかります。IoT通信を導入することで、これらのコスト構造にメスを入れ、持続可能な生産体制の構築が可能になります。

たとえば、センサーやネットワークによって設備の稼働状況を常時監視することで、保守点検の頻度を最適化でき、必要なときにだけ人手を投入する「予測保全」が可能に。また、IoTと連携した自動化設備（FA機器やロボット）によって、単純作業や重複業務を省人化し、人的リソースを戦略的に配置することができます。

・予防保全の実現
・自動化による省人化
・労働力の適正配置
・生産ロスや無駄の削減

このように、IoT通信は「設備投資によるコスト増」ではなく、「長期的なコスト最適化への第一歩」として機能します。限られたリソースで最大の成果を上げたい企業にとって、有効な選択肢といえるでしょう。

メリット⑤：異常への予防や早期対応

製造現場において、突発的な設備故障や不具合は、生産ライン全体の停止や納期遅延など、大きな損失につながります。IoT通信を活用することで、こうした「止まってから対応する」従来の姿勢から、「止まる前に察知して防ぐ」予防型の対応へとシフトできます。

具体的には、センサーで温度・振動・電流値などの異常兆候をモニタリングし、閾値を超えた際にアラートを通知する仕組みを構築可能です。これにより、故障の前兆の段階でメンテナンス対応ができ、稼働停止による生産ロスを最小限に抑えられます。

・異常の早期発見
・突発的なトラブルの回避
・設備寿命の延命
・現場負担の軽減

このような“予測的保全”の考え方は、IoT通信によって初めて現実的な運用が可能になります。生産を止めない安定供給体制を築くうえで、今後ますます重要性が高まっていく領域です。

IoT通信を活用した製造業の改善事例

近年、製造業においてはIoT通信を活用したデジタル変革（DX）が急速に進展しています。

単なるシステム導入ではなく、設備稼働の最適化、品質安定化、業務効率向上など、企業の中核業務そのものに影響を与える成果が求められています。

ここでは、先行企業の取り組みをもとに、IoT導入による具体的な成果と、その実装のポイントを整理していきます。

日立製作所：Lumadaによるスマートファクトリー実現

日立製作所は、IoT通信を核とした自社開発のIoTプラットフォーム「Lumada」を用いて、工場改革を推進しました。

工場内の機器やセンサーから収集される膨大なデータをリアルタイムに連携・分析することで、製造現場の最適化を図っています。

その成果は、コスト削減や生産性向上にとどまらず、経営層から現場レベルまでの意思決定スピードの加速にも貢献しています。

≪IoTプラットフォーム「Lumada」のソリューション≫
〇スマートファクトリー化
　IoTプラットフォームで稼働状況、品質トレンド、異常をリアルタイムに把握し、リーン運用やPDCAをデータに基づいて回す
〇予知保全
　センサーやAIによる機械学習を活用し、設備の“異常の兆候”を事前に検知する
〇高度な分析基盤
　データ統合・可視化ツールを活用して、工場内のセンサーデータを活かした高度な分析と意思決定支援を行う

日立「Lumada」による共創フレームワーク
引用：https://www.hitachi.com

日立製作所は、一部の製造ラインや拠点における成果として稼働率向上20～25％、ダウンタイム削減最大45％を達成しました。

参考資料：https://www.hitachids.com

製造業がIoT通信を導入するデメリット

IoT通信は多くのメリットをもたらす一方で、導入や運用に際しては無視できない課題やリスクも存在します。こうした課題を正しく理解し、対策を講じながら導入を進めることが、IoT活用の成功には不可欠です。

ここでは、製造業におけるIoT通信導入時に考慮すべき代表的なデメリットを3つ挙げ、それぞれについて詳しく解説していきます。

デメリット①：初期投資のためのコストがかかる

IoT通信を製造現場に導入するには、さまざまな機器やシステムに対して初期費用が発生します。

たとえば、以下のような設備投資が必要となります。

・センサーやIoTデバイスの購入・設置
・ネットワーク環境の整備（Wi-Fi、LPWAなど）
・データを管理・可視化するためのクラウドやダッシュボードシステムの構築
・既存設備とのシステム連携やカスタマイズ費用

これらの初期投資は数百万円～数千万円規模になることもあり、特に中小企業にとっては大きな負担です。

また、導入直後は効果が見えにくく、「費用対効果」が実感できるまで時間がかかるケースもあります。そのため、導入前にROI（投資対効果）の見積もりと、段階的なスモールスタートの検討が重要です。

デメリット②：セキュリティへの対応が必須

IoT通信の導入により、製造現場の設備やシステムがインターネットを介して外部と接続されるようになります。これにより、業務の効率化や遠隔管理が可能になる一方で、サイバー攻撃や情報漏洩のリスクも高まります。

特に工場の制御システムに侵入されると、誤作動や生産ラインの停止といった深刻な事態を引き起こしかねません。こうしたリスクに備えるためには、IoTに適したセキュリティ対策を事前に整備しておく必要があります。

たとえば、以下のような対策が不可欠です。

・工場ネットワークのインターネット分離
・通信データの暗号化・認証
・アクセス権限の厳格な管理
・ソフトウェアやファームウェアの定期更新

セキュリティ対策は一度導入して終わりではなく、脅威の進化に応じたアップデートと監視体制の継続が求められます。そのため、長期的な視点での投資・運用計画が必要不可欠です。

デメリット③：IoTに理解が深い人材が必要

IoT通信の活用には、製造設備や工程の知識に加えて、ネットワーク構築やデータ活用、セキュリティまでをカバーできる技術的スキルが求められます。つまり、従来の工場運用だけでは不十分であり、ITとOT（Operational Technology）双方に精通した人材が必要になります。

しかし現在、そうした複合的な知識を持つ人材は市場でも限られており、多くの企業が採用や育成に苦労しています。社内で一から教育するにしても、実務経験を積ませるまでに時間がかかるため、即戦力化が難しいのが現実です。

現場にIoTを根付かせるには、単なるツールの導入だけでなく、組織全体での理解とリテラシーの底上げも必要です。そのためには、以下のような取り組みが欠かせません。

・IoTに関する継続的な社内教育・研修
・専門人材の採用と適切な配置
・現場との連携を重視した社内体制の構築

こうした体制づくりは、短期的には時間とコストを要しますが、長期的にはIoTの効果を最大限に引き出し、自社の競争力を高めるための土台となります。

製造業にIoTを導入する流れ

IoT通信を製造業に導入する際は、ただセンサーを取り付けるだけで成果が出るわけではありません。設備や業務プロセスとの整合性、取得したデータの活用方法、現場の運用体制までを見据えた段階的なアプローチが求められます。

目的が曖昧なままでは、得られたデータをどう活用すべきか判断できず、投資が無駄になるリスクもあります。

こうした失敗を防ぐには、「何のために導入するのか」「何を改善すべきか」「どう運用するか」を段階ごとに明確にする必要があります。ここでは、製造業にIoT通信を導入する一般的な流れを、4つのステップに分けて紹介します。

ステップ①：現状の課題の把握

IoT通信の導入における最初のステップは、工場や生産ラインにおける現状の課題を明確にすることです。ここでの分析が不十分だと、導入後に「何が改善されたのか」が不明確になり、期待した効果が得られなくなるおそれがあります。

例えば、以下のようなポイントを可視化・定量化しておくことが重要です。

・どこで作業が滞っているか（ボトルネックの可視化）
・属人化した業務や、非効率な作業の有無
・設備の稼働率や停止頻度
・品質トラブルや歩留まりの傾向

このような実態を把握するには、現場の担当者へのヒアリング、作業工程の観察、過去のトラブル履歴や稼働ログの確認など、定量データと定性情報を組み合わせたアプローチが有効です。

たとえば、「一部の機械だけ故障が多い」「昼休憩明けの作業ミスが多い」といった“感覚的な違和感”も、IoTで数値化すれば確かな改善点として可視化できます。

現場の「暗黙知」をデータで見える形に変換することこそが、IoT通信導入の第一歩です。

ステップ②：導入の目的を明確にする

課題の整理が済んだら、次はIoT通信を導入する目的を明確にします。

たとえば「設備稼働率を5%向上させる」「不良率を30%削減する」といったように、できる限り具体的な数値目標として設定することで、プロジェクトの進行と評価がしやすくなります。

また、目的設定の段階では現場と経営層の視点をすり合わせることも重要です。
現場では作業効率や安全性、経営側では生産性やコスト削減といった観点が重視されるため、共通の目標を明文化しておくとプロジェクトの一体感が高まります。

IoTは手段であり、導入の「理由」が明確でなければ、ツール導入に終始し十分な成果を得ることはできません。事前に導入の目的を定め、全体最適を見据えた活用を目指しましょう。

ステップ③：システムの導入

導入目的が明確になったら、いよいよ実際のシステム構築に移行します。
ここでは、センサーやゲートウェイ、通信モジュール、クラウド基盤など、IoT通信に必要な要素を選定・配置していきます。

システム導入時に重視すべきポイントは以下の通りです。

〇導入対象の明確化
　どの設備・工程にIoTを導入するのかを決める
〇最小構成からのスタート
　小規模なPoC（概念実証）から始めて効果を検証
〇通信方式の選定
　LoRaWAN、LTE-M、5Gなど用途に応じた通信規格を選ぶ
〇既存設備との連携
　OT（運用技術）とIT（情報技術）のスムーズな統合

なお、全社一斉導入ではなく段階的なスケーリングを意識することも大切です。
まずは一部ラインや拠点で導入し、成功事例をベースに水平展開していくことで、リスクを抑えた運用が可能になります。

ステップ④：システムの継続的なモニタリング

IoTシステムは、導入して終わりではありません。導入後もデータを継続的に監視し、現場の状況に応じて運用を改善し続けることが求められます。

特に製造現場では、設備の稼働状況や異常の兆候、作業工程の進行状況など、日々の変化に対する即応性が重要です。データを蓄積・可視化するだけでなく、何をどう改善すべきかを見極める運用が成果を左右します。

〇稼働状況の可視化
　設備やラインの稼働率・停止回数・サイクルタイムなどをリアルタイムで監視、異常傾向を早期に発見
〇定期レポート・アラート
　ダッシュボードでの定期レポートや閾値を超えた場合の自動アラート通知で、現場判断のスピードが向上
〇改善施策への反映
　蓄積されたデータから課題傾向を分析し、作業手順の見直しや人員配置の最適化などに反映
〇システム設定のチューニング
　初期導入時のアラート閾値や表示項目を、運用フェーズに応じて柔軟に調整

このような継続的なモニタリングにより、IoTシステムは常に現場の実情に即した形で進化していきます。定期的な見直しを通じて、より高精度な運用・生産体制へと発展させることが可能です。

製造業×IoT通信のこれから

製造業におけるIoT通信の活用は、今や一部の先進企業に限られたものではなく、業界全体で広がりを見せつつあります。

従来の現場感覚に依存した生産管理から脱却し、より柔軟で再現性のある体制への移行が加速しています。

今後は、単なるデータ収集にとどまらず、AIやクラウドと連携させた“インテリジェントな生産基盤”の構築が進むと予想されます。

製造業×IoT通信の未来を形づくる、注目すべきトレンドは以下の通りです。

・AIとの融合によるスマートファクトリー化
・クラウド/エッジ連携
・脱属人化の加速
・グローバル展開の加速

持続可能性やBCP（事業継続計画）といった観点からも、IoT通信は強固なサプライチェーンの構築や生産体制の柔軟性向上に貢献するとして注目を集めています。

こうした動きの背景には、持続可能性（SDGs）やレジリエンス（災害・パンデミック等への強さ）を求める社会的な要請もあります。

今後の製造業においては、「データで稼ぐ」「止まらない工場をつくる」ための通信基盤整備が欠かせない存在になると言えるでしょう。

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まとめ｜IoT通信は製造現場の革新を後押しする

本記事では、製造業におけるIoT通信の活用について、基本的な概要やメリット、具体的な事例や導入の流れまでをご紹介しました。

IoT通信を導入することで、業務効率の向上や生産体制の見える化、品質改善、コスト削減など多くの恩恵が得られる一方で、初期投資やセキュリティ対策、人材育成といった課題も存在します。

とはいえ、これらの課題も適切な設計や外部サービスの活用によってカバーできる時代になっています。実際、IoT導入により稼働率が20%以上向上した事例もあり、現場の変革はすでに現実のものとなりつつあります。

IoT通信は、現場の勘や経験に頼っていた従来の管理手法から脱却し、「データに基づく意思決定」へと製造業を導く重要な手段です。

今後のDX推進やスマートファクトリー化に向けて、まずは通信インフラの見直しから始めてみてはいかがでしょうか。