工場の自動化（FA）に取り組む前に、「メリットやデメリットを知りたい」とお考えですか。
本記事では、工場自動化の定義から、自動化の種類・メリット・デメリットを解説します。さらに自動化に取り組む際のポイントもオートメーション化のプロが徹底解説します。
工場自動化のメリットを知りたい方や生産・製造ラインを自動化したいという方は、ぜひ最後までご覧ください。
＼ 話を聞いてみたいだけでもOK ／
工場自動化（ファクトリーオートメーション化）とは？
工場自動化（FA：Factory Automation）とは、製造工程の一部または全部を、ロボットや機械、ITシステムによって自動で行う仕組みのことです。
これまで人の手で行っていた「材料の搬送」「部品の組み立て」「完成品の検査」などの作業を、制御システムやセンサー、ロボットが代替することで、作業の効率や品質を向上させるのが目的です。
工場自動化と聞くと「全工程が無人化される」と思われがちですが、実際はそうではありません。多くの現場では、まず負荷の高い単純作業や人手によるミスが起こりやすい部分から段階的に自動化が進められています。
生産性を高めながら人手不足や作業品質の課題を解決する手段として、ますます注目を集めています。
工場の自動化（FA）が注目されている・求められている理由
工場の自動化が注目されている背景には、「人材不足の深刻化」や「製品ニーズの多様化」が挙げられます。
まず、日本では少子高齢化が進み、現場を支えてきた熟練技術者が次々と引退を迎えています。一方で、若手人材の確保は年々困難になっており、製造業における人手不足はますます深刻です。こうした課題を解決する手段として、自動化への注目が高まっています。
また、製造現場の求められる役割も大きく変化しています。かつて主流だった「大量生産」に加えて、現在は「多品種・小ロット生産」や「顧客ごとのカスタマイズ」対応が当たり前の時代となりました。こうした変化に柔軟に対応するには、人の作業だけに頼らず、正確かつ安定して稼働できる機械やソフトウェアの力が不可欠です。
つまり、工場の自動化は単なる効率化のための手段ではなく、持続可能な生産体制を構築するための“不可欠なインフラ”になっているとも言えます。
工場の自動化（FA）が注目されている理由や製造業における課題については以下の記事で詳しく解説しています。ぜひ参考にしてください。
工場の自動化とは？メリット・課題・成功事例・進め方を徹底解説
工場・生産ラインの自動化のメリット
工場・生産ラインの自動化のメリットとしては主に以下の点が挙げられます。
- 生産性の向上・稼働率アップ
- 製品品質の安定とバラつきの削減
- 人件費の削減と人手不足解消
- 作業者の安全性向上
- ヒューマンエラーの削減
- 働きやすい環境により離職率の改善
それぞれ詳しくみていきましょう。
生産性の向上・稼働率アップ
工場自動化のメリットは、生産性を飛躍的に高められることです。なぜなら、ロボットや制御システムは人間のように疲れることなく、24時間365日の連続稼働が可能だからです。特に単純作業や繰り返し工程を機械に置き換えることで、生産ラインのスピードと安定性が向上します。
例えば、昼夜を問わず一定のペースで稼働できる装置を導入すれば、残業や休日出勤に依存しない生産体制を実現できます。結果として、稼働率が向上し、生産量の最大化にもつながります。人件費を抑えつつ、より多くの成果を出せる自動化は、今後の製造業に欠かせない要素です。
製品品質の安定とバラつきの削減
自動化によって、製品品質のばらつきを抑えることができます。人が手作業で行う工程には、どうしても個人差や体調、集中力のばらつきが出てしまいます。一方で、機械やロボットは設定通りの動作を正確に繰り返すため、常に安定した品質を保つことが可能です。
例えば、微細な寸法精度が求められる加工や組立工程では、人の手では難しい精度でも自動化装置であれば正確に対応できます。結果として、不良品の削減やクレーム防止につながり、ブランドの信頼性向上にも貢献します。品質を特に求められる製造工程において、自動化はかなり有効な手段です。
人件費の削減と人手不足解消
自動化は、人件費を抑えつつ慢性的な人手不足にも対応できる施策です。特に少子高齢化が進む日本では、製造業における人材確保が年々難しくなっています。自動化によって定型的な作業を機械に任せることで、必要な人員を大幅に削減できます。
例えば、これまで3人で対応していた搬送工程を1人とAGV（自動搬送ロボット）でカバーできれば、その分の人件費を圧縮し、ほかの重要業務に人を配置できます。さらに、新たな人材採用や教育にかかるコストやリスクも抑えられるため、企業の経営効率が向上します。自動化は、単なる効率化ではなく、企業の存続・成長にも大きく関わっています。
作業者の安全性向上
危険な作業を自動化することで、作業者の安全性は飛躍的に向上します。工場内には、刃物や高温、高電圧、薬品など、事故につながるリスクのある工程が多数存在します。
そうした作業をロボットや専用装置が代行することで、作業者が危険な場所に立ち入る機会が減り、労災リスクも大幅に軽減できます。例えば、重たい部品の持ち運びをロボットアームで行えば、腰痛やケガの防止にもつながります。
また、機械は疲労がないため、長時間の作業でも安全性を維持し続けることが可能です。安全性の向上は、社員の安心感や定着率アップにもつながり、企業全体の健全な運営に寄与します。
ヒューマンエラーの削減
自動化により、作業ミスや確認漏れといったヒューマンエラーを大幅に削減できます。人間が作業する限り、注意力の低下や思い込みによるミスは避けられません。特に繰り返し作業では集中力が続かず、誤操作が発生しやすくなります。
一方で、ロボットやソフトウェアは決められた手順通りに処理を行うため、ミスの可能性を最小限に抑えることができます。例えば、検品や数値入力を自動化すれば、ケアレスミスによる不良出荷や在庫のずれといったトラブルを未然に防ぐことが可能です。
働きやすい環境により離職率の改善
自動化によって働きやすい職場が実現し、離職率の低下にもつながります。製造業は「きつい・汚い・危険」といった3Kのイメージを持たれやすく、若手人材の定着が課題となっています。
自動化により、重労働や単純作業を機械に任せることで、作業者の身体的・精神的な負担が軽減されます。例えば、連続して重い部品を持ち上げる作業をロボットに置き換えることで、腰痛や疲労による欠勤が減少します。
職場の快適さが向上することで、従業員のモチベーションも上がり、長期的な定着が期待できます。働きやすい環境は、人材の定着だけでなく採用のブランディングとしても機能します。
工場・生産ラインの自動化のデメリット・注意点
工場・生産ラインの自動化のデメリットとしては主に以下の点が挙げられます。
- 初期コスト・導入費用がかかる
- メンテナンス・故障リスクがある
- 広いスペースや環境整備が必要である
- 自動化オペレーションに高度なスキルをもった人材が必要である
- 他の工程との連携を図る必要がある
- 新技術への対応に遅れる可能性がある
- 自動化に複数の業者が関わることが多く責任区分が曖昧である
それぞれ詳しくみていきましょう。
初期コスト・導入費用がかかる
自動化の導入には、やはり“初期費用”が大きくかかります。ロボットやセンサー、制御ソフトなどの設備一式に加え、設置やシステム連携のためのカスタマイズ費用も発生するからです。
例えば、経済産業省の資料によれば、組立工程に4台のロボットを導入するケースで約6,000万円の費用が必要とされています。ファナック社の協働ロボット1台でも300万円程度〜と大きな費用がかかります。
そのため、自動化の検討段階では「投資に見合った効果が出るか」「どの工程を自動化するべきか」を十分に精査し、必要に応じて補助金なども活用してリスクを抑えることが大切です。
メンテナンス・故障リスクがある
自動化設備は導入して終わりではなく、「保守管理」が必要です。なぜなら、機械である以上、故障や不具合のリスクがゼロではないためです。
例えば、センサーの誤作動やアクチュエーターの不具合が生じれば、生産ラインが一時停止し、納期遅延や損失につながることもあります。場合によっては、自動化設備導入前よりも生産性が落ちてしまうケースもあります。
したがって、メンテナンス体制やトラブル時の復旧手順を事前に整備し、「止まらない工場」を支える仕組み作りが欠かせません。
広いスペースや環境整備が必要である
産業用ロボットなどを導入する際、物理的な広いスペースや環境整備が必要であることも念頭に置いておきましょう。自動化設備には稼働スペースや安全柵、作業者動線などを考慮した設計が必要です。
例えば、既存の工場に後付けでロボットを導入しようとすると、ラインのレイアウト変更や床補強など、追加の改修工事が必要になるケースもあります。
そのため、事前にレイアウト・配線・電源容量・空調・照明などの環境を総合的に見直す必要があります。
自動化オペレーションに高度なスキルをもった人材が必要である
自動化により単純作業の人手は減りますが、その分「技術者人材」が必要になります。ロボットのプログラミングや制御、トラブル時の診断対応などには、専門的な知識が欠かせないためです。
実際、現場では「ロボットティーチング」「メカトロニクス」「PLC」「画像処理AI」などに精通した人材が必要とされる場面が増えています。
そのため、自社内での人材育成、あるいは外部の技術者との連携体制を確立しておくことが、安定稼働を支える要になります。
他の工程との連携を図る必要がある
自動化は単体導入ではなく、「全体最適」を意識することが不可欠です。理由は、一工程だけ自動化しても、その前後の流れと合わなければ全体の効率が上がらないからです。
例えば、加工工程だけロボット化しても、材料投入や検査が手作業であればボトルネックになります。したがって、自動化の設計時には工場全体の工程フローを可視化し、「どの工程とどのように連携させるか」を計画的に検討する必要があります。
ハード面・ソフト面の両方から自動化アプローチしていくことで、無人化に近い自動化・スマートファクトリー化が可能になります。
新技術への対応に遅れる可能性がある
導入後の「技術の陳腐化リスク」も無視できません。自動化設備は日進月歩で進化しており、導入から数年で新技術が登場することもあるからです。
例えば、AIを活用した画像検査装置などは、従来の装置に比べて圧倒的な精度・速度を誇ります。既存設備との互換性がないと、再構築のコストが発生します。
そのため、可能な限り拡張性・柔軟性のあるシステム設計にし、将来のアップデートも視野に入れた導入を検討すべきです。
自動化に複数の業者が関わることが多く責任区分が曖昧である
工場自動化では、ロボットメーカー・制御機器販社・ネットワーク施工会社・ロボットSIer・工事会社など、多彩な事業者がプロジェクトに関与します。
関係者が多いぶん、トラブル発生時に「誰へ連絡すべきか」「故障原因はどの会社の領域か」が不透明になりやすく、復旧が遅れたり費用負担の押し付け合いが起こる恐れがあります。
こうした混乱を防ぐには、はじめから窓口を一元化できる自動化支援会社を選定し、責任分界点を契約書に明示しておくことが重要です。
工場の自動化技術の主な種類（ハードウェアとソフトウェア）
製造業の現場で自動化を実現するには、ハードウェア（物理的な設備）とソフトウェア（情報処理や制御技術）の両面からのアプローチが欠かせません。
中でも代表的なのが、次の2つの技術です。
- ロボット導入による自動化技術（ハードウェア）
- IoT・AIによる自動化技術（ソフトウェア）
それでは、それぞれの技術について詳しく見ていきましょう。
ロボット導入による自動化技術（産業用・協働・搬送ロボットなど）
工場の自動化におけるハードウェア面の代表例が「ロボットの導入」です。これは、これまで人手に頼っていた溶接・組立・搬送などの作業を、精密かつ安定的に機械で代替する方法です。
例えば、産業用ロボット（垂直多関節型やスカラ型など）は、高速かつ高精度な動作が可能で、長時間の稼働にも耐えることから、大量生産ラインに欠かせません。
また近年では「協働ロボット」の導入も広がっており、人と同じ空間で稼働できる安全性を備えながら、小スペースでも柔軟に活用できるため、中小規模の製造現場でも導入が進んでいます。
さらに、AGV（無人搬送車）やAMR（自律走行搬送ロボット）といった搬送ロボットも注目されています。これらは構内物流を効率化し、人の移動作業を大幅に削減します。
結果として、作業の省力化・安全性向上・作業品質の均一化といった多くの効果が見込めます。
IoT・AIによる自動化技術
一方、ソフトウェア面での自動化の主役は「IoT」と「AI」です。これらは、機械を“賢く動かす頭脳”としての役割を果たします。
IoTでは、センサーを通じて機械の稼働状況や温度、振動などのリアルタイムデータを収集・可視化し、ネットワークを通じて一元管理します。収集されたデータはAIに渡され、分析によって不具合の予兆を検出したり、工程の最適化を行ったりすることが可能です。
また、AIは人の感覚や経験に依存していた判断を数値とロジックで代替し、属人化の排除にもつながります。さらに、生産管理システムと連動させれば、在庫状況・納期・受注量をもとにしたスケジューリングも自動化され、全体最適化が実現します。
このように、IoTとAIの活用は、単なる省人化ではなく「予測・判断・改善」を伴う次世代のスマートファクトリー化に向けた鍵となる技術です。
工場の自動化を成功させる導入ステップ
工場自動化は、いきなりロボットを導入するのではなく、段階的に進めることが成功の鍵です。まず、自社の現場で抱えている課題（人手不足や作業ミス、非効率な工程など）を明確にし、どの工程が自動化に適しているかを見極めましょう。
次に、ミスの多い単純作業や搬送・検査など、標準化しやすい工程から導入範囲を選定します。その上で、選定した工程に対してスモールスタートで試験導入を行い、稼働状況や効果を数値で検証します。必要に応じて改善を加えることで、現場への定着を図れます。
効果が確認できたら、段階的に他の工程へと自動化を広げていきましょう。段階的な拡張により、無理なく最適な自動化を実現することが可能です。
工場自動化に取り組む際のポイント
工場自動化に取り組む際のポイントについて解説します。具体的には以下の通りです。
- 現場作業者を巻き込み、目的を明確化する
- 効果的な工程箇所から自動化する
- 自動化支援会社の対応範囲や得意分野を確認し、パートナーを選ぶ
それぞれ1つずつ解説します。
現場作業者を巻き込み、目的を明確化する
自動化を成功させるうえで、現場作業者の巻き込みと目的の明確化は不可欠です。自動化プロジェクトの初期段階で要件定義が曖昧なまま進むと、設備が現場に合わず「使えないロボット」や「機能しないシステム」になるリスクが高まるからです。
実際、現場の暗黙ルールや判断基準は、机上のプランだけでは把握できません。プロジェクト初期から熟練作業者をメンバーに含めることで、仕様のズレや設計ミスを回避できます。
また、プロジェクトの“目的”を全員で共有することで、判断の基準がブレず、チームの意思統一も図れます。
目的の明確化は、要件定義・構想設計・設備設計・現場導入すべてのフェーズで指針となる重要な要素です。
効果的な工程箇所から自動化する
2つ目のポイントは、最初からすべての工程を対象にするのではなく、効果が出やすい箇所から着手することです。例えば、「作業時間が長い」「ヒューマンエラーが発生しやすい」「人手がかかるわりに付加価値が低い」といった工程は、自動化の恩恵を享受しやすい代表例です。
具体的には、部品の搬送、検査、組立など、ルールが明確で標準化しやすい工程からスタートするのがいいでしょう。これにより、初期投資のリスクを抑えながら、成果を実感しやすくなります。
また、小さな成功体験を積み重ねることで、社内の理解と協力も得やすくなり、他工程への自動化拡大にもスムーズにつなげることができます。自動化を「段階的に導入する」という視点を持つことで、より現実的で持続可能な取り組みが可能になります。
自動化支援会社の対応範囲や得意分野を確認し、パートナーを選ぶ
工場の自動化を進める際は、「どの会社にサポートを依頼するか」が成果に大きく影響します。というのも、自動化を支援する会社ごとに、得意分野や対応できる範囲が大きく異なるからです。
例えば、以下のような会社が自動化支援を行っています。
- FA機器メーカー・制御機器メーカー
- FAコンサルティング会社
- 生産設備メーカー・省力化機械メーカー
- ロボットSIer
- IT・IoT・AIソリューション会社
ある会社は企画から設計・導入・アフターサポートまで一貫対応してくれる一方で、別の会社は特定の工程や技術分野のみに特化しているケースもあります。
そのため、「自社のどんな課題を、どこまで支援してほしいのか」を明確にした上で、それに合った会社を選ぶことが重要です。目的や状況に合わない会社に依頼すると、思うような成果が得られない可能性もあるため、事前の確認を丁寧に行いましょう。
BRICSでは自社にハードウェアとソフトウェア両方のエンジニアが在籍しています。お客様の要望や課題にあった、自動化支援の提案が可能です。自動化にまつわる支援を一括でまるっと請負えるため、窓口を一本化できます。
無料相談を実施しておりますので、お気軽にお問い合わせください。
＼ 話を聞いてみたいだけでもOK ／
工場自動化の成功事例
工場自動化の成功事例としては、BRICSが支援したものは以下のものがあります。
昼夜2交替で14名が対応していたアルミダイキャストの製造ラインに対し、当社が自動化の導入支援を行いました。導入前は、人手不足による運用の不安定さや、製品の品質にばらつきが出るといった課題を抱えていました。
工場の自動化の実施により、従来の14名体制から完全な無人化を実現しました。人材確保の問題を解消するとともに、安定した品質と高い生産効率を両立した柔軟なライン運営が可能となりました。
イメージ動画は以下の通りです。
製造業・工場の自動化にお困りならロボットSIerのBRICSにお任せ
製造ライン・生産ラインを自動化したい・ファクトリーオートメーション化したいとお悩みの方は、ぜひロボットシステムインテグレータのBRICSにお任せください。
BRICSでは累計200社以上の工場自動化の支援をおこなってきました。ハードウェアエンジニアとソフトウェアエンジニアの両方が在籍しているため、お客様の現状の課題に合わせた、自動化支援・提案が可能です。
無料相談を受け付けております。おすすめのロボットSIerを探している方はぜひ株式会社BRICSにお気軽にお問い合わせください。
s
＼ 話を聞いてみたいだけでもOK ／
工場の自動化に関するよくある質問
工場自動化・ファクトリーオートメーションに興味のある方がよく抱く疑問にお答えします。
自動化しない方がいい作業は？
自動化が難しい作業には、目視や触感による品質検査、職人技に頼る繊細な工程、不定形な素材の取り扱い、多品種少量生産のように頻繁な切り替えが必要な作業などがあります。
これらは人の経験や柔軟な判断が必要であり、現時点では機械では代替が困難です。完全な無人化ではなく、人との協業による柔軟な体制が求められます。
工場の機械化のメリットとデメリットは？
機械化のメリットは、生産性向上、品質の安定、人件費削減、安全性の確保、ヒューマンエラー防止など多岐にわたります。
デメリットとしては、高額な初期投資や維持費、トラブル時のリスク、専門人材の確保が必要である、などが挙げられます。特に柔軟性が求められる工程では、人の手を残す判断も重要です。
まとめ
本記事では、工場自動化の基本概念からメリット・デメリット、導入ステップや成功のポイントまでを解説しました。人手不足の解消や品質の安定化、コスト削減といったメリットがある一方で、初期費用や人材確保、工程間連携などの課題も存在します。
工場自動化（FA）の成功には、現場の巻き込みと目的の明確化、段階的な導入が不可欠です。自社の課題に合った工程から着手し、専門パートナーの力も借りながら、無理なく自動化を進めていきましょう。
