はじめに
工場DXを進めるためには、経営層の強い意思や中長期的なビジョン(目指す姿)、それに伴うロードマップを戦略的かつ継続的に進めていくプロジェクトチームや戦略パートナーが必要になってきます。
既存業務のデジタル化をDX1.0、ビジネスモデルの変革をDX2.0と定義した場合、今回はDXプロセスの初期段階、DX1.0（既存業務のデジタル化）でsXGP（プライベートLTE）を活用した工場DXの課題とその解決手段をご紹介したいと思います。
工場DX1.0でやるべきこととその課題
工場DX1.0（既存業務のデジタル化）を進めるにあたり、やるべきこと、どういった課題があるのかというのは最初に把握しておく必要があります。
業務プロセスのデジタル化、IoTでの可視化・効率化・自動化・データ分析
- 工場設備のレイアウトフリー化
- 無線接続においての適切なカバレッジ・信頼性・接続性の提供
- セキュリティリスクを考慮したネットワーク選定
- 通信障害時における事業継続性（BCP対策）
- コストとROI（投資対効果)
- 設備のリアルタイムモニタリング
- 作業員サポート・可視化・効率化
- 在庫の最適化
- 予防保全
- 品質管理
- 自動化
では、これらの課題はどのように解決していけばよいのでしょうか？
工場DXの課題解決 ①ネットワーク
レンジャーシステムズでは、ネットワーク、無線、モバイルネトワーク、sXGP（プライベートLTE）といった幅広いインフラ技術をもって、お客様の課題を解決するためのソリューションを提供いたします。
その中でも今回は工場DXのインフラとしての「sXGP（プライベートLTE）」をご紹介します。
LTE(4G)を使った免許申請不要の自営通信方式で、広域カバレッジ、高い信頼性、セキュリティなどに特徴をもっています。
- LTE(4G)を使った免許申請不要の自営通信方式
- Wi-Fi6と比べても電波干渉の恐れが少なく、長距離通信が可能
- ハンドオーバー時に通信が途切れるないため、高い信頼性・データの正確性・安定性を確保
- SIM認証によるクローズドな通信網でセキュアな通信を提供
- 電波の回折性が高く、工場内の広いエリアをカバーした通信が可能
- ローカル5Gと比べると大容量データのリアルタイム伝送には向いていない
- コスト面はローカル5Gより比較的安価に抑えられる
sXGP（プライベートLTE）は、Wi-Fi6と比べても電波干渉の恐れが少なく、長距離通信が可能です。ハンドオーバー時に通信が途切れない高セキュリティなプライベートネットワークであり、スマートフォンを内線電話やセンサーの受信機としても活用できます。
また、ローカル5Gと比べると大容量データのリアルタイム伝送には向いていないが、コスト面でいえば、ローカル5Gより比較的安価に抑えられます。
| プライベートLTE(sXGP) | ローカル5G | Wi-Fi6 | |
|---|---|---|---|
| 周波数帯 | 1.9GHz | 28GHz/4.5GHz | 2.4GHz/5GHz |
| 免許申請 | 不要 | 必要 | 不要 |
| スループット | 14Mbps | 1-2Gbps | 9.6Gbps |
| カバーエリア | 100m | 1km | 10m |
| ハンドオーバー | 有 | 有 | 無 |
| 電波干渉 | 少 | 無 | 多 |
| セキュリティ | 高(SIM) | 高(SIM) | 低(SSID/PW) |
| 通話 | VoLTE | VoLTE | VoIP |
| 映像 | 2K | 4K | 2K |
| 必要基地局数 | 少 | 多 | 多 |
| 導入コスト | 中価格 | 高価格 | 低価格 |
工場DXの課題である、カバレッジ、信頼性、セキュリティ面において、Wifiより優れており、また価格においてはローカル５Gより低く、工場DXインフラとしての適正が高いと考えられます。
sXGPに割り当てられた周波数帯がこれまでの5MHz幅から10MHz幅に拡大したことにより、データ通信の高速・大容量化が期待されております。
さらに、音声通話だけでなく、映像伝送など、これまでは不得手とされてきた用途にも利用シーンの拡大が見込まれております。
工場DXの課題解決 ②IoT
レンジャーシステムズでは、工場DXの目指す姿から全体最適化の設計を考慮した上、現状把握から課題抽出、フラットな立場で最適なソリューションの選定までサポートしております。
IoTで、生産性の向上、リソースの最適利用、効率的なメンテナンス、品質向上、安全管理、コスト削減などを実現します。
- 生産ライン上のデータをリアルタイムで分析し、作業のボトルネックや効率の低下を早期に検出
- 作業員の位置を追跡し、最適な作業配置や効率的な移動経路を提供して物流や生産ラインの最適化
- 在庫状況をセンサーデータから取得し、適切な時期に製品や部品を調達。在庫コストを削減し、生産効率の向上
- 設備に取り付けたセンサーデータを解析し、故障の兆候を事前に検出
- 製品の品質を監視し、欠陥品の早期発見
- 立ち入り禁止区域への侵入・安全装備の着用有無を検知し、作業員の安全管理
- スマートグラスによる作業手順の表示、トレーニング、作業記録のマニュアル化、遠隔地の作業支援
- アナログ計器をデジタルで自動化
- ロボットやAGV(無人搬送車)による自動化
- エネルギー使用状況をモニタリングし、省エネ策の実施やエネルギーコストの削減
おわりに
sXGP（プライベートLTE）は、構内PHSの代わりとしても期待されており、衛星通信と合わせてBCP対策としての活用も検討可能です。コストもローカル5Gと比較すると格段に安く、利用できる端末も多いため工場DXのインフラとして検討してみてはいかかでしょうか。
おまけ
豊富なIoT導入実績・高いIoT製品技術とオフィスネットワークからモバイルネットワークまで幅広いネットワークインフラ技術を融合し、柔軟性に優れたモノ・コトをつなぐシステムの設計・開発、サービス・ネットワーク運用支援までを一貫して提供している技術者の集団です。
iFieldは、位置データによる「現場の見える化」を行うクラウドサービスです。
ヒト・モノ・車両などさまざまな対象の位置情報を取得し、資産化できます。
測位対象の所在や状況をリアルタイムに把握できるようになるほか、蓄積したデータをもとにしてボトルネックの把握、稼働状況の分析などが行えます。
必要に応じて報告書作成機能やメッセージ機能も利用可能。
カイゼンを進めるために、現場のできごとの定量化を始めませんか？
