ローカル5Gで実現する未来の形
～スマートファクトリーの取り組み～

サミットスチール大阪工場は、大阪市此花区の湾岸地域に位置する国内最大規模の鋼板加工工場だ。鉄鋼メーカーから仕入れた巨大なコイル（鉄を薄く延ばしてロール状に巻き付けた鋼板）を顧客のニーズに応じて切断・加工する。製品は、家電・OA業界、住宅・建材業界、自動車業界向けに供給され、私たちの身近にある製品へと姿を変える。同工場は3,000トン級の船が接岸可能な専用岸壁と大型倉庫を持ち、接岸から荷役・保管・加工・運送までを一貫処理できるのが特徴である。

筆者は初めて鋼板加工工場を訪問したが、巨大なコイルが100個以上保管されているというスケールの大きさに圧倒された。その一方で、非常に繊細な取り扱いが要求されるコイルの特性に驚かされた。コイルは、小さな衝撃でも押し傷や打痕がついてしまい、傷があるものはスクラップ（細切れにして廃棄）されるという。そのため、傷の検知は加工工場において非常に重要な役割を担う。

今回の実証実験では、何重にも巻かれているコイルをほどき、縦に切れ目を入れ、幅を変える加工を施すスリッターラインで、表面の傷の「目視検査の自動化」と「遠隔からの品質確認」を行った。

従来の手順はこうだ。
加工中のコイルを現場の作業員が目視検査する。傷を発見した場合は、傷の状態（深み、大きさ、色など）を確認。写真を撮り、サミットスチールの本社営業部に共有する。本社営業部では、写真を見ながら、取引先別の条件に照らし合わせて、製品の出荷可否を判断する。写真で判断できない場合は、工場を訪れ、直接確認する。

ローカル5Gの活用で手順は一変する。
「目視検査の自動化」では、連続高速撮影が可能で検査精度が高い8Kラインスキャンカメラでコイルを撮影、高精細画像をAIサーバにローカル5Gで無線伝送し、AIが傷の有無を判定。コイルの傷の位置もデータで検出する。「遠隔からの品質確認」では、現場の作業者が4Kのカメラを使い高精細映像を本社営業部に伝送することで遠隔からも細かい傷まで確認することができる。

コイルの傷は最小幅0.3ミリメートル程度と非常に小さいため、目視検査は経験豊富な作業員の力量に頼ってきた。作業員は、しゃがんだ姿勢でコイルを見続けることもあったという。サミットスチールの執行役員 生産本部副本部長 兼 生産管理部長の桐村秋晴は、「現場から、心身双方の負担削減につながるというポジティブな声が上がっている」と話す。また、本社と工場が離れているため、現場確認が必要な場合は往復1時間以上かけて移動していた。近年は、新型コロナウイルスの影響で工場への出入りも難しく、遠隔からの品質確認のニーズは高まる一方だ。作業工数の削減、心身の負荷軽減、それに稼働中のライン近くでの危険な作業削減など、安全性や生産性の向上を通じた現場の課題解決が期待される。

これらは、8K画像・4K映像といった高精細画像・映像の伝送が必要なため、「大容量伝送」を可能にする5Gと親和性が高い。また、有線ケーブルは工場の床に配線されるため安全面と拡張性に課題があり、無線が望ましい。限られた領域において安定したネットワークが確保できるローカル5Gこそ、正確性が求められる「目視検査の自動化」・「遠隔からの品質確認」を実現する通信インフラに適していると言える。

今回の実証実験は、当社グループを中核とした体制で行った。
住友商事グローバルメタルズにて課題実証を推進し、サミットスチールの大阪工場を実証現場に選定。住友商事グローバルメタルズは、世界各地に鉄鋼加工工場があり、受発注や貿易実務といった「商社機能」と「工場現場」を合わせ持つことを強みとする鉄鋼商社で、自社のDXも積極的に進めている。

実証実験に参加した背景として、住友商事グローバルメタルズ デジタルイノベーションチームの鈴木宜佳は、「以前から、工場の稼働データを取得して可視化する取り組みを進めていたので、大量データの利用が可能になるローカル5Gに興味はあった。19年7月に住友商事5G事業部から働き掛けがあり、面談を実施。ちょうどサミットスチール大阪工場におけるデジタル技術を活用した高度化プロジェクトを推進していたので、その一環として始めた」と説明する。

当社は、1984年からケーブルテレビ事業に携わり、ケーブルテレビ業界や各地域との深い繋がりと、電話やインターネットといった通信サービスから得た知見があるからこそ、いち早く5Gの取り組みを進められてきた。ローカル5Gの取り組みに加えて「5G基地局シェアリング事業」にも力を入れている。

5Gは、高い周波数帯を使用することから電波の届く範囲が狭く、4Gに比べ5～10倍の基地局を必要とするといわれ、各通信キャリアにとっては設備投資の増加が負担となっている。さらに、人口密集地である都心では新たな土地を確保することが難しいため、5G基地局設備を共用化する「基地局シェアリング」の需要が高まっていくと考えられる。