アジア太平洋地域は、人口の急速な増加と力強い経済に牽引され、食糧生産における世界的なトップランナーとしての地位を確固たるものにすると予想されています。PWC、テマセク、ラボバンクの共同報告書によると、アジアの消費者は2030年までに食品への支出を倍増させ、8兆米ドルの市場を創出し、世界最大の食品&飲料市場を実現することでしょう。
食品&飲料(F&B)業界の最大の目標は、高品質の食品を消費者に届けることです。しかし、食品&飲料メーカは、テクノロジの導入、消費者の嗜好の変化、労働力不足、ESG (環境･社会･ガバナンス)報告要件の出現など、さまざまな課題に取り組んでいます。
食品&飲料メーカは、時代遅れの倉庫管理システムや、サプライヤと需要の調整を行なう複雑な作業によるオペレーションの柔軟性の欠如に悩まされており、これがオペレーションの非効率につながっています。さらに、変化する消費者の需要に対応するため、安全を強化し、強固なサプライチェーン管理システムを導入する必要に迫られています。
こうした課題を解決するために、食品&飲料業界は、こうした課題のほとんど、あるいはすべてに対応できるテクノロジを導入する必要があります。特に、モノのインターネット(IoT)は、機械、設備、製品をほぼリアルタイムのデータに接続し、よりスマートな意思決定とプロセスの最適化を可能にします。製造メーカはまた、IoTソリューションをERP (エンタープライズ･リソース･プランニング: 企業資源計画)やMES (製造実行システム)などの企業システムと統合することで、業務の統合ビューを作成することもできます。
IoTの統合は、食品安全の向上、トレーサビリティの改善、廃棄物の削減、食品加工と包装段階におけるコストとリスクの低減など、数多くの利点をもたらすことができます。
食品&飲料業界におけるIoTの導入
食品&飲料業界では、多くのメーカがIoTプロジェクトを開始していますが、スタッフのトレーニングが不十分であったり、テクノロジパートナとの連携が不十分であったりするために、実施に至らないことがあまりにも多くあります。
IoTが真にプロセスを改善し、バリューチェーン全体にわたってオペレーショナルエクセレンスを推進するためには、チーム全員が参加する必要があります。製造メーカは、オペレーションからシステムインテグレータ、機械メーカに至るまで、全員が変革の一員であることを確認する必要があります。
食品アプリケーションの多様性は、製造上の明確な課題を提示し、特にIoTの実装には専門的な知識と配慮を必要とします。チーズの製造とチキンナゲットの製造は同じではありません。酪農家のニーズと水産加工業者のニーズは大きく異なります。画一的なアプローチは効果的ではありません。
食品業界の各セグメントには、それぞれ独自の製造上の課題があり、IoTの導入には微妙なアプローチが必要です。これは、IoTソリューションが品質管理システムを効果的に強化し、各製品タイプに必要な独自のレシピや管理に対応するために極めて重要になります。
メーカが直面するもう1つの一般的な問題は、複雑なプロセスであり、これは品質問題、納期遅延、生産ボトルネックなどの運用上の問題につながっています。この複雑さの一面が、モジュール型ソリューションをオペレーションに統合することです。メーカ各社は伝統的な手法に固執することが多く、従来の生産ラインから、よりモジュール化されたアプローチへのシフトを必要としています。このシフトは、スペース利用の最適化、移行コストの削減、時代遅れの機械工学をデジタル技術に置き換えることを目的としています。
総合設備効率(OEE)ダッシュボードや品質管理システム(QMS)のような標準的なモジュールが利用できるかもしれませんが、特定の食品&飲料製品のニーズや生産プロセスに対応するためには、IoTのカスタマイズされたソリューションが依然として重要です。
最後になりますが、製造業は労働力不足に見舞われています。ロックウェル･オートメーションによる「第8回スマートマニュファクチャリング報告書」によると、アジア太平洋地域の製造メーカの45%が、より熟練した労働力を必要としています。この課題に対処するため、IoTは手作業のプロセスを自動化し、業務効率を高め、組立ラインの作業員数を減らしてもコストを削減することができます。これにより、製造メーカは安定した生産を維持し、ダウンタイムを最小限に抑えることができます。
サステナビリティへの取り組みにおけるIoTの活用
多くの製造メーカは、IoTの変革や製造オペレーション管理(MOM)業務を十分に取り入れておらず、いまだに単純なスプレッドシートを使った報告に頼っているところもあります。
ESG (環境･社会･ガバナンス)への配慮が重要な今日のビジネス環境では、正確で包括的な報告書の必要性が高まっています。IoT技術は、ESG報告の正確性と効率性を高めるリアルタイムのデータ収集と分析を提供する、実行可能なソリューションを提示します。
サステナビリティのもう1つの重要な側面は、エネルギー消費を文書化すること以外に、それを積極的に管理することにあります。製造メーカは詳細な報告書を持っているかもしれませんが、改善のための実行可能な戦略を欠いていることがあります。IoTは、エネルギーと資源のリアルタイムモニタと管理を可能にする、変革のツールとして際立っています。エネルギーを多く消費する分野を特定し、資源利用を最適化することで、メーカは廃棄物や環境フットプリントを大幅に削減できます。
IoTの貢献は、業務効率の改善やリーン生産目標の支援にも及びます。IoTは、材料の使用や廃棄物の発生に関する詳細な知見を提供し、情報に基づいた意思決定を促進します。
これらの要素を合理化することで、製造メーカは規制上の要求やサステナビリティ(持続可能性)の目標を満たすことができます。また、大幅な業務改善を達成し、よりサステナブル(持続可能)で収益性の高い未来への道を開くことができます。
IoTの活用による食品&飲料業界の効率化
以前は、すべてが紙ベースで、製造ラインの効果を正確に測定する方法はありませんでした。それは、報告はオペレータの技量に依存し、手作業で文書化されていたためです。
OE (総合設備)の可視化により、メーカは生産ラインのパフォーマンスを把握できるようになりました。また、デジタル･パフォーマンス･マネジメント(DPM)ツールにより、リアルタイムでのパフォーマンス監視を実現し、OEE (総合設備効率)データを即座に提供することができます。これらにより、工場のパフォーマンスをリアルタイムで可視化し、ボトルネックを特定し、エネルギー管理を効率的にモニタすることができます。10年前は問題が発生してから数週間後に意思決定が行なわれていましたが、現在では瞬時に意思決定が行なわれ、問題が発生した時点で対処することができます。IoTソリューションは、食品&飲料業界を予知保全アプローチへと押し進め、生産停止を回避するための先を見越した意思決定を可能にします。
今日の食品製造業で成功するためのレシピは、最終的に食品製造プロセスの各段階における完全な可視性の洞察と、製造ワークフローの制御という2つの能力に集約されます。そして、ここでIoTの利点が発揮されます。
サプライチェーンの改善: IoTは、センサで原材料をリアルタイムで追跡するのに役立ち、よりスマートな在庫管理、無駄の削減、タイムリーな補充を可能にします。温度と湿度のセンサは、生鮮品を輸送中に新鮮に保つために不可欠であり、製品が最高の状態で消費者に届くよう支援します。
予知保全: 設備の維持管理に関しては、IoTは高価なシャットダウンを避けるための予測機能をもたらします。センサが機械の健康状態を監視し、問題を早期に発見する。この先を見越した方法は、突然の故障を減らし、機器の効率と寿命を向上させます。例えば、シンガポールで航空、ヘルスケア、ホスピタリティ、政府機関向けにケータリングを提供するSATS社は、オートメーションとIoT技術を活用して業務効率を高め、資産の有効活用を図り、食品廃棄物を削減する1億5000万シンガポールドルの食品製造ハブを建設する予定となっています。
品質管理とトレーサビリティ: IoTは品質管理にも役立ち、温度、湿度、圧力などの要素をモニタすることで、生産と保管中に製品が高い基準を満たしていることを確認できます。完全なトレーサビリティが可能になるため、必要に応じて製品を回収することが容易になり、お客様の信頼を維持し、規制要件を満たすことができます。
例えば、ニュージーランドを拠点とする多国籍酪農協同組合であるフォンテラグループは、世界中のお客様の高まる需要に応える一方で、各施設で同じ高品質の製品を製造する必要がありました。また、限られた生産能力、品質問題や計画外のダウンタイムの可能性といった課題にも直面していました。これらを解決するために、ロックウェル･オートメーションの制御ハードウェアとソフトウェアを、マイクロソフトのクラウドサービスとPTCのIIoTプラットフォームと統合したデジタル･トランスフォーメーション･ソリューションを採用しました。このエッジ･ツー･クラウドのソリューションは、プラントのオペレーションとビジネスチームをリンクさせ、信頼性の高いデータの単一ソースを作成しました。
プロセスオートメーション: IoTは製造工程の自動化を支援し、卓越したオペレーションを実現します。IoTは、正確な成分混合、レシピの正確さ、一貫した製品品質を保証します。ヒューマンエラーやばらつきを最小限に抑えることで、IoTは効率を高め、業界の高品質基準を一貫して満たすことを保証します。
IoTで食品&飲料製造の未来を力づける
IoTは、食品&飲料製造業を成功に導くための重要な要素であり、事業運営を一変させる柔軟性を提供します。IoTが可能にするスマートマニュファクチャリングは、重要なデータへの即時アクセスを提供し、あらゆるレベルの製造メーカが十分な情報に基づいた意思決定を行なえるようにします。これにより、食品&飲料業界における製造工程の全体的な効率性と有効性が高まります。
公開 2024年4月23日
