食品工場DXとは？導入メリットや活用事例、おすすめシステム・進め方を解説

人手不足や食品ロス、原材料価格の高騰など、食品工場はさまざまな課題に直面しています。これらの課題を解決する手段として注目されているのが、食品工場のDXです。

本記事では、食品工場DXの定義や必要とされる背景、導入が進んでいるシステム、得られるメリット、成功させる進め方までをわかりやすく解説します。

食品工場DXとは？

食品工場DX（デジタルトランスフォーメーション）とは、AIやIoT、クラウド、在庫管理システムなどのデジタル技術を活用し、製造現場や経営の仕組みを改善・変革する取り組みです。

単に紙を電子化したり、システムを導入したりする「デジタル化」ではなく、データを活用して生産性や品質・収益性を向上させることが目的です。

食品工場では、原材料の仕入れから在庫管理、生産計画、製造、品質管理、出荷まで、幅広い工程でDXが進められています。

製造業DXと比較した際の食品工場ならではの特徴は、賞味期限・消費期限の管理や、ロット単位でのトレーサビリティ確保、温度管理といった要件が加わる点です。

一般的な製造業よりも管理項目が多く、鮮度や安全性が製品価値に直結するため、食品工場DXにはこうした業界特有の要件に対応できる仕組みが求められます。

食品工場でDXが必要とされる背景

食品工場でDXが必要とされている背景には、主に4つの要因があります。

1. 人手不足・技能継承
2. 食品ロス削減
3. 在庫管理の複雑化
4. 原材料価格の高騰

1. 人手不足・技能継承

食品製造業では少子高齢化の影響により、慢性的な人手不足が深刻化しています。

ベテラン従業員の退職が進み、長年培われたノウハウや経験を次世代へ引き継ぐことが難しくなっています。人手不足により一人あたりの業務負担が増加し、品質低下やミスの発生リスクも高まります。

AIやIoT、作業支援システムを活用することで、作業の標準化や属人化の解消につながります。

2. 食品ロス削減

食品工場では、賞味期限切れや需要予測のズレによる過剰生産などが、食品ロスの大きな要因となっています。

食品ロスは原材料費や廃棄コストの増加だけでなく、利益率の低下や環境負荷の増加にもつながります。近年はSDGsや食品ロス削減推進法への対応も求められ、食品ロス対策の重要性が高まっています。

AIによる需要予測や生産計画の最適化により、必要な量だけを製造しやすくなります。

3. 在庫管理の複雑化

食品工場では、原材料・半製品・製品など複数の在庫を管理する必要があります。

賞味期限や消費期限、ロット番号、保管温度など、一般的な製造業より管理項目が多い点が特徴です。

原材料価格の変動や需要の変化によって、過剰在庫や欠品が発生しやすい点も課題といえます。

4. 原材料価格の高騰

世界的な物流コストの上昇や円安、異常気象などの影響により、食品原材料の価格は高騰傾向にあります。

原材料費の増加は利益率を圧迫するため、無駄な仕入れや廃棄を減らすことが、これまで以上に重要になっています。過剰発注や過剰在庫は、資金繰りの悪化や廃棄コストの増加にもつながります。

AI需要予測や在庫管理システムを活用することで、販売見込みに応じた適切な発注・生産計画を立てやすくなります。

食品工場で導入が進んでいるDX技術・システム5選

ここでは、食品工場で実際に導入が進んでいるDX技術・システムを5つ紹介します。

1. 需要・需給予測システム
2. 在庫管理システム
3. 生産管理システム
4. IoTによる設備監視
5. AGV・AMRによる搬送自動化

1. 需要・需給予測システム

需要・需給予測システムとは、過去の販売実績や受注データ、季節性、天候、販促情報などをもとに、将来の需要を予測するシステムです。

食品業界では需要変動が大きく、勘や経験だけでは適切な生産量を判断することが難しいという課題があります。AIを活用することで従来より高精度な需要予測が可能となり、生産計画や発注計画の精度向上につながります。

過剰生産による食品ロスや、欠品による販売機会の損失も防止できます。生産計画・在庫管理・発注業務を最適化できるため、食品工場DXの中でも導入効果が大きい分野の一つです。

2. 在庫管理システム

在庫管理システムは、原材料・半製品・製品の在庫数量や保管場所、ロット番号、賞味期限などを一元管理するシステムです。

食品工場では賞味期限や先入れ先出しへの対応が必要なため、一般的な在庫管理よりも複雑になりやすい傾向があります。

リアルタイムで在庫状況を把握できるため、過剰在庫や欠品の防止につながります。棚卸作業の効率化や入力ミスの削減も期待できます。

3. 生産管理システム

生産管理システムは、生産計画・製造指示・進捗管理・実績管理などを一元管理するシステムです。

製造状況をリアルタイムで可視化し、生産の遅れや設備トラブルを早期に把握できます。需要予測や受注情報と連携することで、生産量や製造スケジュールを最適化できます。

作業の属人化を防ぎ、標準化された製造オペレーションの実現につながる点もメリットです。

4. IoTによる設備監視

IoTセンサーを設備や製造ラインに設置し、稼働状況や温度、湿度、振動、電力使用量などをリアルタイムで収集・可視化する仕組みです。

異常値を検知した際にアラートを出すことで、設備故障やライン停止を未然に防止できます。

食品工場では温度管理が品質維持に直結するため、冷蔵・冷凍設備の監視にも活用されています。

5. AGV・AMRによる搬送自動化

AGV（無人搬送車）やAMR（自律走行搬送ロボット）は、原材料や製品の搬送を自動化するシステムです。

AGVはあらかじめ設定したルートを走行し、AMRは周囲の状況を認識しながら自律的に走行できる点が特徴です。

重量物や長距離搬送を自動化することで、作業者の負担軽減や人手不足対策につながります。搬送ミスや待機時間を減らし、生産ライン全体の効率化も期待できます。

食品工場DXで得られるメリット

食品工場でDXを進めることで得られるメリットは、主に5つあります。

1. 生産性向上
2. 人件費削減
3. 食品ロス削減
4. 品質向上
5. 欠品防止

1. 生産性向上

AIやIoT、生産管理システムの活用により、製造工程や作業の無駄を削減できます。

生産計画や製造指示を最適化することで、設備や人員を効率的に活用できます。

手作業による集計や転記作業を自動化し、付加価値の高い業務に時間を割けるようになります。

2. 人件費削減

人手不足が深刻化する中、DXは「人を減らす」のではなく、「少ない人数でも安定して運営できる体制づくり」に役立ちます。

在庫管理や発注、生産計画などの定型業務をシステム化することで、作業工数を削減できます。AGV・AMRによる搬送自動化やRPAによる事務作業の自動化により、現場の負担も軽減できます。

残業時間や外部人材への依存を減らし、人件費の最適化につながります。

3. 食品ロス削減

AI需要予測や在庫管理システムにより、必要な量だけを生産・仕入れできるようになります。

過剰生産や過剰在庫を防ぎ、賞味期限切れによる廃棄を減らせます。

在庫状況や賞味期限をリアルタイムで把握できるため、先入れ先出し（FIFO）の運用もしやすくなります。

4. 品質向上

IoTやAI画像検査を活用することで、製品の品質を安定して維持しやすくなります。

温度や湿度などの製造環境をリアルタイムで監視し、品質異常を早期に検知できます。

AIによる外観検査では、人の目では見落としやすい異物や欠陥も検出可能です。

5. 欠品防止

需要予測システムと在庫管理システムを連携することで、適切なタイミングで発注・生産が行えます。

販売実績や季節要因を考慮した需要予測により、需要急増にも対応しやすくなります。

リアルタイムで在庫状況を把握できるため、在庫切れのリスクを早期に把握・対処できます。

食品工場DXを成功させる進め方

食品工場DXは、以下の4ステップで進めましょう。

1. 現状の課題を整理する

DXを成功させるには、まず現場の課題を明確にすることが重要です。

「人手不足を解消したい」「食品ロスを減らしたい」「在庫管理を効率化したい」など、解決したい課題を洗い出しましょう。

現場担当者へのヒアリングや業務フローの可視化を行い、どの工程に課題があるかを把握します。

2. DX化する業務を決める

課題を整理したら、優先的にDX化する業務を決定します。

すべての業務を一度にDX化するのではなく、効果が大きく取り組みやすい業務から着手するのがおすすめです。

課題別の対応例は以下のとおりです。

• 食品ロスが多い → 需要予測システム
• 在庫管理が煩雑 → 在庫管理システム
• 生産計画に時間がかかる → 生産管理システム
• 設備トラブルが多い → IoT設備監視

3. スモールステップで導入を進める

DXは小規模な範囲から試験導入し、効果を確認しながら進めることが成功のポイントです。

特定の製品ラインや工場、部署など限定した範囲で運用を開始し、課題や改善点を洗い出しましょう。

導入後は、生産性向上率や食品ロス削減率、在庫削減率などのKPIをもとに効果を検証します。

4. 全社へ展開する

試験導入で効果が確認できたら、対象部署や工場を拡大し、全社的なDXへと発展させます。

システムを導入するだけでなく、業務フローや運用ルールも標準化し、データを全社で活用できる体制を整えることが重要です。

食品工場DXは在庫管理・需要予測から始めるのがおすすめ

数あるDX施策の中でも、食品工場が最初に取り組むべき領域は在庫管理と需要予測です。その理由を解説します。

在庫管理がDXの第一歩になる理由

原材料・半製品・製品などの在庫は、ほぼすべての業務に関わるため、改善効果が現れやすい領域です。

紙やExcelで管理している場合、入力ミスや更新漏れ、リアルタイムで在庫を把握できないといった課題が発生しやすくなります。

在庫管理システムを導入することで、在庫数量やロット、賞味期限などを一元管理でき、棚卸業務の効率化や欠品・過剰在庫の防止につながります。

また、在庫データが整備されることで、生産管理や需要予測など他のDX施策とも連携しやすくなり、DX全体の基盤を構築できます。

比較的導入しやすく、投資対効果も見えやすいため、中小規模の食品工場でも取り組みやすい施策といえるでしょう。

AI需要予測との組み合わせで効果が高まる

在庫管理システムだけでも在庫の可視化や適正在庫の維持に役立ちますが、AI需要予測と組み合わせることで、さらに高い効果が期待できます。

AI需要予測では、過去の販売実績や受注データに加え、季節性、曜日、天候、販促情報などさまざまなデータを分析し、将来の需要を予測します。

需要予測の結果をもとに発注量や生産量を調整することで、欠品や過剰在庫、食品ロスの削減につながります。特に賞味期限のある食品は需要変動の影響を受けやすく、予測精度の向上が利益改善に直結するケースも少なくありません。

在庫管理システムとAI需要予測を連携させることで、「現在の在庫状況」と「今後必要となる在庫量」の両方を把握でき、より精度の高い需給計画を立てられます。

需給調整なら「需っ給さん」がおすすめ

食品業界で需給調整システムを検討するなら、「需っ給さん」がおすすめです。

需っ給さんとは、現場と経営の課題解決のための食品製造業向けクラウドシステムです。欠品による機会損失や売上減少、過剰在庫によるキャッシュフロー悪化といった、食品製造業の問題解決を目的としています。

需っ給さんでは、以下のことができます。

• PSI管理
• 賞味期限管理
• ロット管理

需っ給さんでは、適正在庫の下限値と上限値を自動計算します。定番品なら直近のトレンドを、季節品なら前年の実績を参照して適正在庫を計算するため、商品特性に応じた需給調整が可能です。

また、ロット別有効在庫参照機能があり、全体の在庫のうち、出荷可能な在庫の過不足の把握が可能です。出荷期限をもとに未来分の在庫が引き当てられます。

食品業界に特化して20年の企業だからこそ提供できる、業界唯一の需給調整システムです。需給調整に課題を感じている方は、ぜひ一度お問い合わせください。

まとめ

本記事では、食品工場DXの定義や必要とされる背景、導入が進んでいるシステム、得られるメリット、成功させる進め方を解説しました。

食品工場DXは、人手不足や食品ロス、在庫管理の複雑化、原材料価格の高騰といった課題の解決につながります。成功させるには、現状の課題を整理したうえで、効果が見えやすい業務からスモールステップで進めることが重要です。

最初の一歩としては、あらゆる業務の基盤となる在庫管理と需要予測がおすすめです。食品製造業でDXを検討しているなら、業界特化型の「需っ給さん」をぜひ検討してみてください。