【2025年最新】製造業の常識を覆す「耐環境製品」とは？”制御盤レス”がもたらすコスト削減と未来展望

「また設備が止まった…」「メンテナンス費用がかさむ…」「工場のスペースが足りない…」

製造現場の責任者やエンジニアの皆様なら、一度はこんな悩みに頭を抱えたことがあるのではないでしょうか。高温、多湿、振動、油や粉塵が舞う過酷な環境は、FA機器にとってまさに天敵。予期せぬダウンタイムは生産計画を狂わせ、企業の収益に直接的な打撃を与えます。

もし、これらの課題を根本から解決し、コストを劇的に削減しながら生産性を飛躍的に向上させる方法があるとしたら、知りたくありませんか？

その鍵を握るのが、今、FA業界で急速に進化を遂げている**「耐環境製品」**です。

この記事では、単なる「壊れにくい部品」というイメージを覆す、耐環境製品の驚くべき実力と、それがもたらす「制御盤レス」という革命、そして2025年以降の製造業の未来について、どこよりも分かりやすく解説します。

従来の制御盤による集中制御とは対をなす考え方です！

この記事を書いた人

• 某電機メーカーエンジニア
• エンジニア歴10年以上

なぜ今、「耐環境製品」がこれほど注目されるのか？

「耐環境」と聞くと、あなたはどんなイメージを持ちますか？「特定の悪環境で使う、高価な特殊品」という印象が強いかもしれません。しかし、その認識はもはや過去のものです。

スマートファクトリーやIIoT（インダストリアルIoT）の進展により、工場のあらゆる機器がネットワークに接続され、24時間365日データを収集・処理し続ける時代になりました 。その結果、機器が設置される環境は、もはや空調の効いたクリーンな場所だけではありません。  

• 温度変化: −40℃から$+85$℃といった極端な温度変化  
• 物理的ストレス: プレス機や搬送装置から伝わる持続的な振動・衝撃  
• 化学物質: 切削油や高圧洗浄液への暴露  
• 電磁ノイズ: インバータやモーターが発する強力な電磁波  

こうした複合的なストレスに晒されることが当たり前になったのです。データを活用して生産性を上げるスマートファクトリーにおいて、「データ収集を止めないこと」、すなわち「工場を止めないこと」は、企業の生命線ともいえる最重要課題。もはや耐環境性能は、一部の特殊な要求ではなく、FAシステム全体に求められる基本的な品質となったのです。

コスト削減の切り札！「制御盤レス（On-Machine）」革命がすごい

耐環境製品の進化がもたらした最大のインパクト、それが**「制御盤レス（On-Machine）」**という革命です 。  

従来、PLCやI/Oモジュール、電源といったFA機器は、大きな鉄の箱である「制御盤」の中にまとめて設置するのが常識でした。しかし、機器自体が過酷な環境に耐えられるようになったことで、この制御盤をなくし、機器を機械のすぐそばに直接設置できるようになったのです。

これが、製造現場に驚くべきメリットをもたらします。

メリット1：劇的な工数削減と省スペース化

制御盤がなくなることのインパクトは絶大です。

• 配線工数が60%以上も削減！？ 従来は、現場の無数のセンサーから制御盤まで、気が遠くなるような数のケーブルを一本一本配線していました。On-Machine構成では、センサーのすぐ近くにI/Oモジュールを置けるため、配線は最短距離で済みます。ある実証実験では、制御盤の配線時間が20時間以上から7時間弱へと、実に66%も削減されたという報告もあります 。これは人件費の削減に直結します。  
• 工場のスペースを有効活用 巨大な制御盤が占めていたスペースが解放され、機械の小型化や、より自由な工場レイアウトが可能になります 。  

メリット2：ダウンタイムの短縮とメンテナンス性の向上

故障時の対応も大きく変わります。

• 故障箇所の特定が瞬時に 従来は、制御盤を開けてテスター片手に複雑な配線図と格闘する必要がありました。On-Machine構成では、各モジュールが自己診断機能を持ち、異常箇所をネットワーク経由で知らせてくれます 。  
• 修理はモジュール交換だけ 原因となっているモジュールを、コネクタを外して交換するだけで復旧完了。専門の電気技術者でなくても対応可能になり、ダウンタイムを最小限に抑えられます 。  

メリット3：省エネでサステナビリティにも貢献

環境への配慮も忘れていません。

• 制御盤の冷却が不要に 制御盤内には発熱する機器が密集しているため、大型の冷却ファンやエアコンが必須でした。制御盤レス化は、これらの冷却エネルギーを丸ごと削減し、工場のCO2排出量低減に貢献します 。  

「高いけど、実は安い？」耐環境製品の本当の価値はTCOにあり！

「でも、耐環境製品って高いんでしょう？」そう思われるかもしれません。確かに、部品単体の価格（イニシャルコスト）は標準品より高い場合があります。しかし、本当の価値は**TCO（総所有コスト：Total Cost of Ownership）**で評価しなくては見えてきません 。  

TCOとは、購入費用＋設置費用＋運用・保守費用＋ダウンタイムによる損失など、製品のライフサイクル全体でかかるすべてのコストを合計した考え方です。

Google スプレッドシートにエクスポート

この簡易シミュレーションが示すように、On-Machine構成は制御盤や配線作業が不要になるため、初期投資の段階でコストが逆転することさえあります。さらに、故障率の低さとメンテナンスの容易さから、運用・保守コスト、特にダウンタイムによる損失を劇的に削減できます 。  

結果として、5年間のTCOでは60%以上のコスト削減も夢ではありません。耐環境製品は「コスト」ではなく、利益を生み出し続ける「戦略的投資」なのです。

ここがすごい！耐環境性を支える縁の下の力持ち技術

過酷な環境に耐える強さは、様々な技術の結晶です。いくつか簡単にご紹介しましょう。

• 物理的な強さの秘密（筐体・防水）
  • IP等級: 「IP67」や「IP69K」といった表記を見たことはありませんか？これは防塵・防水性能を示す国際規格で、数字が大きいほど高性能です 。IP67は「一時的に水中に沈めても大丈夫」、IP69Kは「高温・高圧スチーム洗浄にも耐える」レベルで、食品・薬品工場などで必須の性能です 。  
  • 素材: 用途に応じて、耐食性に優れたステンレス鋼 、軽くて熱を逃しやすいアルミニウム 、コストパフォーマンスに優れたポリカーボネート などが使い分けられています。  
• 熱に負けない秘密（ファンレス冷却） PCの故障原因で最も多いのが冷却ファン。ファンはホコリや油を吸い込み、故障を誘発します。そこで耐環境PCの多くは、ファンをなくした**「ファンレス構造」を採用 。筐体全体を   ヒートシンク**という放熱板にしたり 、   ヒートパイプという熱を高速で輸送するパイプを使ったりして、静かに、そして確実に熱を逃がします 。  
• ノイズに負けない秘密（EMC対策） 工場はインバータなどが発する強力な電磁ノイズで溢れています。これが通信エラーや誤作動の原因になります 。そこで、金属の筐体でノイズを遮断する**「シールド」   、不要なノイズだけを取り除く「フィルタリング」、ノイズを地面に逃がす「グランディング」**といった対策が何重にも施され、安定した動作を守っているのです 。  

世界の主要メーカーはどう動いている？

この市場では、各社が独自の戦略で競い合っています。

• プラットフォームで攻める欧米勢（Siemens, Rockwell, Beckhoff） Siemensの「SIMATIC IPC」 、Rockwell Automationの「ArmorBlock」 、Beckhoffの「MX-System」 などは、個々の製品だけでなく、制御盤レスというアーキテクチャ全体をソリューションとして提供し、顧客を自社のエコシステムに取り込む戦略です。  
• 高性能な部品で勝負する日本勢（三菱電機, キーエンス） 三菱電機の耐薬品性ロボット や、キーエンスの油に強いパッキンレス構造のセンサー のように、自社の得意分野で特定の過酷環境に特化した「オンリーワン」のコンポーネントを提供し、強みを発揮しています。  

【未来予測】2025年以降、工場の自動化はこう変わる！

耐環境製品の進化は、工場の未来をさらに面白くします。

• キーワード1：究極の省配線・無線化
  • Single Pair Ethernet (SPE): たった1対（2本）の線で高速通信と電力供給を両立する次世代技術。センサーの末端までイーサネットを届けます 。  
  • IO-Link Wireless: ケーブルを完全になくし、ロボットアームの先端など、配線が困難だった場所でも高信頼性の通信を実現します 。  
• キーワード2：AI搭載で「考える」デバイスへ 未来の耐環境デバイスは、単に耐えるだけでなく、エッジAIを搭載し、その場でデータを分析・判断するようになります 。例えば、センサー自身がモーターの振動を分析して故障を予知したり、カメラが瞬時に製品のキズを判別したり。まさに「考える」デバイスが工場の至る所に配置されるのです。  

まとめ：今こそ、あなたの工場に「耐環境」という選択肢を

本記事で見てきたように、「耐環境製品」はもはや特殊な選択肢ではありません。それは、

• スマートファクトリーの安定稼働を支える基盤技術であり、
• 「制御盤レス」革命によって、TCOを劇的に削減する切り札であり、
• AIや次世代通信と融合し、未来の自律型工場を実現する鍵 となる、極めて重要な存在です。

「高いから」と敬遠していたその製品が、実はあなたの工場の収益性を大きく改善する宝の山かもしれません。この機会に、ぜひ一度、耐環境製品の導入を検討してみてはいかがでしょうか。未来の工場への第一歩は、足元の過酷な環境を見直すことから始まります。