シャボン玉石けん×Qsol、スマートファクトリー化の共同研究成果を発表

AIやIoT等のデジタル技術の活用により、熟練の職人技の継承や安全、エネルギー、品質管理を向上

無添加石けんのパイオニアであるシャボン玉石けん株式会社（福岡県北九州市/代表取締役社長：　森田　隼人）は、Ｑｓｏｌ株式会社（福岡県福岡市／代表取締役社長：廣渡 健）とともに2023年4月より実施してきたスマートファクトリー※化の共同研究の結果を報告しました。両社は、生産性や製品品質の向上を目指し、ＡＩやＩｏＴ、ウェアラブルデバイス等を活用した実証実験および共同研究に取り組み、シャボン玉石けんが守り続けてきた熟練の職人の技術を継承していくためのデータ化や、社員の工数および電力コストの削減を実現しました。

※ＡＩ・ＩｏＴ等の技術を活用して収集した様々なデータを基に、適切に業務運営を行うことができる工場

■実施の背景

人口構造の変化などによる人材不足が社会問題となっている中、製造業は競争力強化のためのこれまでも進めてきた生産性や製品品質の向上に加え、DX化の推進、省人化への対応と熟練者の技術継承の両立、老朽設備の安定稼働など新たに取り組むべき課題に直面しています。また、工場では危険な作業も多く、熱中症や労働災害などの様々なリスクがあり、社員の定着のためにも働きやすさにつながる作業員の安全管理は喫緊の課題です。

■製造現場における課題解決に向けたスマートファクトリー共同研究の座組

今回の共同研究においてシャボン玉石けんでは主に検証フィールドの提供や現場検証、業務観点での評価を、Qsolでは技術方式の検討、システム開発、技術観点での評価に取り組みました。2023年度にはスマートファクトリー推進の体制・基盤を確立し、2024年度にはデータ取得範囲を大幅に拡大し、データ活用や現場カイゼンを本格始動しました。また共同研究と併せて、シャボン玉石けんによる内製開発も本格的に始動させ、IoT推進レベルを大幅に向上させました。

■共同研究の内容

・生産性分析：スケジューラーを用いた生産計画の自動立案

これまで石けんの生産計画はベテラン社員が考えながら手作業で作成しており、業務が属人化し、大きな負担となっていました。これに対して特定の条件下でより良い案を探索する最適化AI技術を用いた生産計画の自動立案を導入することで、大幅な工数の削減ができました。年間200時間以上の時間の削減効果が期待できます。

・エネルギー管理：エアリーク（空気の漏れ）の発見とカイゼンによる待機電力の低減

工場の電力使用量を確認したところ、生産設備を稼働するためのエアーを供給する配管にて、エアリークの疑いを発見。また、IoTデータの分析により夜間待機電力が多いことを確認。そこで手順の改善などにより年間約3.9％の省エネ効果と約９７万円の電気代削減に成功。省エネによりシャボン玉石けんらしい環境に優しいモノづくりを加速できました。

・安全管理：職場環境の見える化とスマートウォッチの導入で従業員を見守り

シャボン玉石けんの工場は、夏場は40℃を超える高温多湿環境。そこで作業員の安全管理のために温湿度センサーとスマートウォッチを活用した見守りを実施。作業負荷を把握して休憩を促進したり、従業員が助けを求める仕組みを構築しました。

・品質管理：石けんの釜炊き時のデータの収集と見える化の推進（今後の取り組み）

これまでシャボン玉石けんの無添加石けんの釜炊きはベテラン社員が長年の経験に基づいて実施してきました。この習得までに時間を要する貴重な技術を、今後ますます人材不足が予想される中で継承していくのは非常に難しいと想定されます。そこで、若手への技術継承と品質のさらなる向上のために、生産過程の要である釜炊き作業のデータ化に挑戦します。カメラとAIを使って、釜炊き職人の作業中の動きをモニタリングすることで、作業の流れを把握し、IoT化を進めることで釜のデータを収集。さらに、そのデータを可視化することでベテランの作業タイミングと釜の中の石けんの変化の分析に役立てます。

■今後の展望

【シャボン玉石けん】

共同研究の内容については、一部領域での試験導入にとどまらず、今後は工場全体へ展開し、さらなる効率化・安全性向上・品質安定化を目指します。

また、報告会の中で、シャボン玉石けん株式会社代表取締役社長の森田隼人は今回の共同研究の成果について次のように述べています。「DX化は導入や運用に多額のコストが発生し、中小企業では経営の負担とみなされ導入しづらい傾向がありますが、今回の共同研究において、社内プロジェクトとしてスモールステップで推進し、現場の負担軽減がすぐに実感できました。当社は中小企業（特に首都圏外、製造業など）のDX化モデルケースとなりえると考えております。ものづくりのまち北九州市から中小企業におけるDX化推進に寄与していけると確信しております。」

シャボン玉石けんは、この実証実験で獲得したノウハウや経験を活かし、SQDC*の視点で現場が「ものづくりに集中できる環境」の構築をさらに進め、事業の発展とお客様への貢献により一層取り組んでいきます。

 * Safety（安全）、Quality（品質）、Delivery（納期）、Cost（コスト）

【Qsol株式会社】

Qsol株式会社は、実際のモノづくり現場で、スマートファクトリー化を支援するための様々な知見を獲得できました。今回の共同研究で得た知見と技術をさらに追求していき、現場の課題に寄り添いながら、製造業の未来を支えるソリューションを引き続き提供し、業界全体の発展に貢献してまいります。今後も、Qsolは、日本の製造業の革新と成長をリードし、持続可能な未来を共に築いていくことを目指します。