IT導入完全ガイド
売り上げ拡大、コスト削減に効く! “産業領域”IoTのユースケース
過剰投資を避けつつ、自らのビジネス環境にマッチしたIoT利用が、結果的に企業の競争力維持や強化につながる。今回は、そのヒントになりそうな産業領域でのIoT活用ユースケースを紹介する。
IoTでビジネスをどう変えるか。その最適解を先に見つけた企業が最も大きな果実を手にできるといわれている。だが世界の巨大企業がこぞってIoTによる新ビジネス創出や生産性の劇的向上を目指している中で、必ずしも大上段からのビジネス革新を想定するのが正解とは限らない。確かにIoTにはビジネスを革新するポテンシャルがある。その一方で現在のビジネス課題を着実に解決するための方法、あるいは見えていない本質的な課題を明らかにするための方法でもある。過剰投資を避けつつIoTを競争力の維持・強化につなげるために、自社にふさわしいIoT利用を図ることが肝心だ。今回はそのヒントになりそうな産業領域でのIoT活用ユースケースを紹介していく。
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最終利用者のニーズをあらゆる方法で把握し、求められる価値を創るのがIoT
IoTプラットフォームを提供するあるベンダーでは、M2M/IoT案件の2015年前半の引き合いのおよそ58%が製造業、17%がサービス業、公共が8%、その他は建設、運輸・交通、商社、金融が各4%、小売が1%という内訳だった。また導入用途では42%が装置設備保守、24%が作業員・現場管理で、この2つで過半を占めた。ベンダーにより当然案件内容は違うだろうが、現在も製造業と工場管理のニーズが強いことが想像できる。それでも、製造業の割合はこれまでよりは低下しており、その他の業種や導入用途が増えている。また設備やモノの管理からヒトの管理を加えたIoT導入が増えている。さらにマーケティングや見守りなどのヒトの活動を主体としたIoT事例も増えてきているようだ。
IoTでどのようにビジネスを変えていくのかには諸論あるだろうが、ビジネスは最終的にはコンシューマーが求めるものをタイムリーに提供できるかどうかが鍵になる。市場のニーズを正確に把握するために企業は古くから努力を重ねてきたが、最終利用者が本当に求めていることは何かを粒度細かく知ることは難しかった。しかし現在では人の購買行動や移動、情報アクセスその他さまざまな行動をセンサーやネットワーク技術などにより記録でき、スマートデバイスやウェアラブルデバイス、あるいはソーシャルツールなどからの情報取得も可能になっている。うまく技術を活用して蓄積して得たビッグデータと、常時発生するリアルタイムデータを突き合わせて適切に分析すれば、これまで目には見えなかった本当に求められているニーズが見えてくるはずだ。その実現のためのサービスや製品を適時に投入すること、およびそれを可能にするだけの効率的な生産や流通のシステムを構築することが今後の競争力の決め手になりそうだ。そのための道具として、IoTは活用されるべきだろう。以下に紹介する幾つかのユースケースも、このような文脈で読んでいただければ幸いだ。
産業領域でのIoTユースケース
新しい価値を創造するユースケース
■自動車運転特性による保険料の適正化
IoTの大きなテーマの1つである自動車関連では、車両からの情報と道路からの情報を総合して車両を制御する自動運転が注目されており、渋滞緩和(国内だけで年に12兆円の損失に相当するともいわれる)、CO2の排出抑制にIoTが大きく貢献すると考えられている。また車内でのオーディオビジュアルなどエンターテインメントも1つのIoT応用分野だ。
IoTデバイスに注目すれば、今後はオーディオ、テレマティクスなどのインフォテインメントデバイス、シートベルトやエアバッグなどのセーフティデバイスが急速に増加する。また電気自動車/ハイブリッドカーのバッテリーシステム、先進運転支援システム(ADAS)、後付け型カーナビ、オーディオなども順調に台数が伸びていきそうだ。これらに車両そのもののエレクトロニクス化を加え、今では車の走行履歴、ブレーキやアクセル、ハンドルなどの制御情報、地図上や道路上の車両位置などがリアルタイムに通信で外部に送信できるようになり、センターでは地図情報や標識・白線などのデータや、過去からの事故データや発生場所、原因などの豊富なデータが用意され、適切に分析すれば事故の予防や危険予知に利用することができる。
このような技術発展を前提にして、モビリティ領域では保険や広告などの新ビジネス創出も期待されている。中でも、自動車の走行状況をモニターして、安全走行のレベルによって保険料金を低減するユースケースは、保険料金に不公平感を抱く人たちには歓迎される、分かりやすい例だろう。これは契約車の車に備わる加速度センサーにより、運転状況をセンターに送信、急ブレーキや急発進などの危険走行の度合いを分析し、安全度が高ければ保険料を減額(翌年度の割引やキャッシュバック)する仕組みだ(図1)。安全運転をすればその人の利益となるため、安全意識を向上させて保険会社のリスクを軽減することにもつながる。
■マーケティング/小売現場での顧客の動線分析
人間行動を追跡・記録できることもIoTの活用によって初めて可能になる。人感センサー、視線検知センサー、カメラ、ビーコン、POS情報などで、店舗内やショッピングモール内などで顧客を発見し、追跡して動線を記録することも技術的には難しくなくなっている。これまでとは比較にならない精度で動線分析などに生かせ、天候情報などと組み合わせれば、購買傾向がより明確に把握できる。
しかしコストとプライバシー保護などの問題は考えなければならない。マーケティングに必要な情報の取得と引き換えに、情報取得を了承した顧客のみに付加価値の高いサービスを提供し、顧客に利益がもたらされるように運用を設計するのがお勧めだ。街角や施設内のデジタルサイネージを利用して情報取得したら、それと同時にクーポン発行やポイント付与、役立つ情報の提供などを行うようにすれば、分析用のデータ取得と店舗への集客の一挙両得になりそうだ。
なお、顔認証システムとの組み合わせによれば、お得意さまやブラックリスト中の人物などを見分けることも可能になり、入店前に対応の用意をしたり、店内の安全確保を行ったりするなどの行動もとれる。
価値創出に結び付くビジネス効率化のユースケース
■生産現場の見える化
工場の内部のモニタリングはIoTの最も得意とするところだ。工場内の生産機器などからは常時稼働情報がとれるし、温湿度・照度・CO2濃度などの作業環境も把握できる。環境情報や生産管理情報を取り出して分析することにより、工場全体のパフォーマンスや環境の「見える化」ができる。ひいては視覚化された情報から経営指標(KPI)を抽出し、ダッシュボードなどの形で工場内の操業状況とビジネスとの相関が経営者など現場の人間以外にも容易に把握可能にできよう。
図3はあるメーカーの製造現場の生産情報、作業情報、稼働情報などをIoTデバイスによりセンシングし、その背景情報や説明情報とともに分析、KPIを画面上に分かりやすく整理して、経営層、現場管理者、作業員がそれぞれの立場で現場の状況を確認できるようにした実例だ。この例では製造現場が可視化されて情報共有が進んだことにより、改善のための課題検知・分析作業は、約1週間かかっていたものが即日に完了するようになり、作業者が改善活動の効果を直接体感でき、作業意欲が向上する効果も見えたという。ある工場では、ライン停止が30%削減する効果も生まれている。図4は、製造現場の可視化の一例だ。工程ごとの予定時間と実際との差分をとることで問題発生箇所が分かり、ライン作業者からの情報などと突き合わせて要因を特定することも容易になっている。
■物流:安全輸送や検品の効率化
また物流のモニタリングは単に入出庫や輸送経路・時間などを管理するだけでは間に合わなくなっている。荷崩れを防止したり、トラックの安全走行を義務付けたり、移動中でも問い合わせに対応して現在地情報を提供したりと、高度なニーズに応える必要がある。
これにはトラックやバイクなどの走行情報、荷台の振動などを検出する加速度センサーからのデータ、車両の位置情報、運転者の携帯端末からの情報などを取得して、道路情報、地図情報、過去の必要時間、安全なルート情報などの蓄積データと組み合わせて、センターの分析結果を基にした最適ルートや走行指示を行う仕組みが考えられている。問題の発生をドライバーに通知したり、位置情報を問い合わせに応じて回答したり、輸送完了報告なども省力化する仕組みも作れよう。
これと同様の技術は、一般の自動車や農業用機械、電動車椅子、船舶、自転車などにも応用可能だ。移動体の情報や利用者が発信する情報を捉え、センター側で移動体の地理的な条件や機器の状況、利用者の状態に即した情報サービスを届けたり、保守要員を必要に応じて派遣したりといったきめ細かいサポートに利用することができよう。
■設備・機械の遠隔保守
設備や機器の稼働情報を遠隔からモニタリングし、遠隔保守を行うのもIoTの得意領域だ。橋や道路などの大型建造物、工場の生産機械、オフィス内のOA機器、病院などの医療機器、建築・土木作業車両や機器、農業用機械や車両など、あらゆる分野の設備や機械が対象になる。設備や機械を常に適正に稼働させ、劣化を予防し、長持ちさせ、安全を確保するのに重要だ。故障や破損などの際には、迅速な保守作業ができることも重要。どこまでの距離範囲で搭載デバイスの通信ができるかが問題にはなるが、デバイスやゲートウェイにさまざまな通信方式を組み合わせて使うことで、必要なエリアをカバーすることができよう。
■農業分野
農業用機械や車両の遠隔管理の他、農産物の生育状況のセンシングもIoT化が進んでいる。この分野では広い農場を対象にし、センサーの電源が得にくいことから、低消費電力のセンサーと面的に広がるエリアをカバーするネットワークが必要になる。現在ではボタン電池で10年稼働するようなセンサーデバイスや、マルチホップネットワーク技術を利用することで技術的には問題が少なくなっている。温湿度・日照・降水・風向・風速などのセンサー情報に加え、気象情報や空からの圃場撮影などの画像データも利用して分析すれば、生育状況の正確な現状把握や予測が可能になる。農家にその情報をフィードバックし、適切な対応を図ることで収量を上げることも期待できよう。
■技術継承、作業環境の改善
さらに、熟練技術者の作業状況をデータとして記録し、後進の技術者に伝承していく仕組みや、作業状況データを分析したうえでの作業環境改善なども、IoTのテーマになっている。作業者が装着するヘッドマウントディスプレイやカメラ、動作センサーなどからのデータを収集・記録し、必要な分析を加えた結果を作業ガイドとして利用することもその1つだ。文字主体のマニュアル化や、映像・音声でガイドコンテンツを作る場合もあり、作業現場でヘッドマウントディスプレイを身に着けて、実際の作業環境の中で体験することができる。もちろん教育用途ばかりでなく、フィールドサポートなどの際に遠隔からガイド映像(コンテンツがなくても熟練技術者が指示を出してもよい)を利用することもできよう。映像も現実のものばかりでなくAR(拡張現実)技術を使い、現実の作業対象の特徴や注意ポイントを強調する映像にしたり、矢印や文字・音声なども援用して作業をガイドしたりできる。
また作業者が身に着けたセンサーで環境情報を収集し、作業環境と動作加速度などを分析、健康管理や危険動作、危険区域への立ち入り防止などにも役立てることができる。
以上、今回は産業領域でのIoTユースケースを幾つか紹介した。政府の構想や報道などでは夢のふくらむ未来像が強調されて現実味が薄いことがあるが、実際はこのように地に足がついたビジネス改善策、投資の意味がある新規ビジネス可能性を示している。今回の記事では触れられなかったが、セキュリティ対策は全てのIoTレイヤーで不可欠なものだ。IoTソリューションを導入するときには、セキュリティ対策は必ず評価する必要がある。なお、IoTプラットフォームを基盤にしたソリューションを選ぶのか、プラットフォームにかかわらずレイヤーを垂直統合した目的別のソリューションを選ぶのか、はたまたレイヤーごとに水平展開し、国際標準化で競い合う要素技術を自前で統合して独自のソリューションを目指すのか、ソリューション選びに今のところ決定的な方向性は見えていない。本稿の内容を自社にふさわしいIoTの導入検討の参考にしていただければ幸いだ。
特集:IoT Watch
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