EMCおよびノイズ対策の基礎と低減化技術・事例

はじめに：製造現場で重要性を増すEMCとノイズ対策

製造業の現場では、生産性向上や効率化のために電子機器の導入が急速に進んでいます。
IoTや自動化技術、ロボティクスの活用が加速する一方で、見逃せない課題のひとつがEMC（電磁両立性）とノイズ対策です。
とりわけアナログ文化が根強く残る昭和的な現場では、「昔ながらのやり方」にとらわれがちですが、時代は確実にデジタル化へシフトしています。
今やEMCやノイズ対策は、製品開発や工場全体の信頼性確保の根幹を担うテーマとなっています。

本記事では、EMCとノイズ対策の基礎を再確認したうえで、現場目線での実践的な対策や、最新技術・事例を紹介していきます。
「なぜノイズに悩まされるのか」「現場で本当に役立つ考え方と取り組みは何か」を、深く掘り下げてご紹介します。
製造業に勤める方、バイヤーを目指す方、サプライヤーの視点からバイヤーの考えを知りたい方にとって、現場で使える知識となることを目指します。

EMC（電磁両立性）とノイズの基礎知識

EMCとは何か？その現場的意義

EMCとは「Electromagnetic Compatibility（電磁両立性）」の略語です。
簡単に言えば「電子機器がお互いに悪影響を及ぼさず、かつ外部からの電磁干渉にも怯まない能力」を指します。
製造現場においては、工作機械・産業用ロボット・PLC・センサーなど、多種多様な機器が複雑に稼働しています。
こうした機器同士が、不要な電磁波やノイズを起こしてしまうと、誤作動・計測異常・生産停止といった甚大な影響に発展します。

EMCを無視したまま工場のデジタル化を進めると、例えば以下のようなリスクが現実になります。
・通信ネットワークの断絶
・生産設備の誤動作、予期せぬリセット
・品質データの取り違い
・IoTセンサが誤情報を発信

つまりEMCは、製品の品質・生産効率・安全性に直結する現場の生命線であり、知識と対策が極めて重要なのです。

現場でよく見かけるノイズの種類

ノイズ対策と一口に言っても、現場ではさまざまな「ノイズ源」と「伝達経路」が混在します。
主なノイズの例は以下の通りです。

・伝導ノイズ
（電源ケーブルや信号線を通じて伝わるノイズ。インバータやモータなど大電力機器で発生しやすい）
・放射ノイズ
（空中に放射された電磁波が他の装置に影響を与える。高周波を使う無線通信や電子回路から発生）
・静電気ノイズ
（静電気放電による一時的かつ大きなノイズ。冬場や乾燥した場所で多発）
・アースループノイズ
（アース経路の誤設計により、不要な電流がループしてノイズとなる）

これらのノイズは、特に設備の老朽化やレイアウトの変更、増設時に顕著化するケースが多く、現場ごとに発現パターンが異なります。

昭和的アナログ現場に根付く“ノイズ未対策文化”

なぜノイズ対策が後回しにされやすいのか？

製造業、とくに老舗の工場では「ノイズは現場で何とかする」「経験でカバーできる」といった風潮が根強く残っています。
筆者が工場長として現場を見てきた中でも、以下のような“あるある”を幾度となく目にしました。

・“現場班長の経験とガンテツ伝説”が優先される
・対策コストや納期が理由で、投資判断が先送りされがち
・トラブルが起きてから場当たり的な修理対応に追われる
・“昔から動いている設備だから大丈夫だろう”という油断

しかし、デジタル化・自動化が進んだ今こそ、漫然とした現場文化を見直すべき時期を迎えています。

デジタル化・IoT時代の「現場力」とノイズ対策の関係

現場の経験や勘を否定するものではありませんが、複雑で高度な制御・通信が当たり前となった現代では、従来のアナログ的な発想だけでは通用しません。
とりわけ、IoTセンサやAI画像検査の導入現場においては、わずかなノイズが全工程を止めてしまう「デジタル現場の連鎖停止リスク」が無視できません。
また、バイヤーやユーザーからの品質要求が高騰する中、サプライヤーとしてもEMC対応力が競争力の源泉となっています。

ノイズ対策の実務ポイントと現場で役立つラテラルシンキング

設計・導入段階で意識すべき点

1. グラウンディング（接地）の徹底
必ずしも“太いアースをとればよい”わけではなく、設備ごとの特性を考慮して「一点接地」や「分離接地」を使い分ける必要があります。
接地経路の引き回し方や、グラウンドループの防止は現場での大きな差を生みます。

2. ワイヤリング（配線経路）の工夫
電源線・信号線・通信線をまとめて配線すると、ノイズの誘導が多発します。
ケーブルトレーやダクト内で物理的に離す、シールドケーブルを活用するなどの工夫が必須です。

3. シールドとフィルタの活用
機器ごとに「シールド（遮蔽）」や「フェライトコア」「EMIフィルタ」などの導入で伝播経路を断つことができます。
また、各機器の筐体やキャビネットに施すEMC設計が根本対策につながります。

4. PCB設計でのノイズ低減
プリント基板設計段階で、しっかりとグラウンドパターンを確保し、適切なリターンパスを意識することが重要です。
近年は“レイアウト設計で9割決まる”とも言われます。

運用・保守時の重要チェックポイント

・増設やレイアウト変更時に“配線の混線”を避けること
・老朽化した部品や端子の締め付け・接触不良の点検（緩みはノイズ源！）
・静電気発生環境の改善（加湿器導入や静電対策機器の設置）
・作業服やシューズの静電気対策

ノイズ対策は一度やったら終わり、ではなく、定期的な検証と改善が不可欠です。
時には客観的な視点から、第三者機関による計測や現場アセスメントを受けることも効果的です。

よくある“ノイズトラブル”のラテラルな原因と解決糸口

ノイズ問題は“原因が1つだけではない”ことが多いです。
たとえば設備の連動再開時だけノイズが発生する場合、見落とされがちな原因として
・夜間照明のインバータ起動
・隣接工場からの高圧機器スタート
・作業台の一部だけアース不良
などが複合的に絡んでいることがあります。

このような“鉛直思考”だけでなく、“水平思考（ラテラルシンキング）”で「現場全体を疑う」「一見無関係そうな周辺要因にも目を向ける」姿勢が突破口になります。
発想の転換で、「同じ症状に悩む他社工場の経験談」や「メーカーサポートへの早期相談」も積極的に活用しましょう。

最新ノイズ対策技術・現場事例

IoT・自動化時代に求められるノイズ対策最新動向

・ノイズに強い産業イーサネット・ミリ波通信技術の採用
従来のシリアル通信やRS-485より耐ノイズ性が高い通信規格の採用が進んでいます。

・ノイズ自己診断モジュール、AI活用
機器側で自ら異常ノイズを検知し、設備保全に活かす自己診断型IoTモジュールの普及。

・スマートEMCエンクロージャ
産業用キャビネット自体にシールド機能と温度・湿度管理を内蔵し、装置全体でEMC対策を図るケースも増えています。

具体的な現場事例：失敗と成功から学ぶ

【事例1】大型インバータ導入後の品質トラブル
現場ではパワーラインに大きな伝導ノイズが発生し、隣接する制御盤のPLCが頻繁に誤動作。
配線を物理的に分離し、フィルタを追加したことで回復。
さらにグラウンドの引き回しを再設計したことで再発を防止。

【事例2】画像検査装置の微妙なノイズ混入
AI画像検査カメラのノイズ耐性不足が判明。
シールドケーブルの選定見直しとともに、装置側でノイズシグネチャ（ノイズ波形の特徴）をAI解析し、異常時アラートを出す仕組みを追加。
結果、検査品質と保全性が大幅向上。

サプライヤー・バイヤー双方の“攻め”のEMC対策のすすめ

サプライヤーに必要なEMC視点の価値提供

製品・部品そのもののノイズ耐性強化だけでなく、納入時に「EMC説明書」や「設置時注意点」などの技術サポートをセットで提供することが、これからの選ばれるサプライヤー像です。
また、ノイズトラブル発生時の出張対応や、現場での対策指導も大きな差別化要素となります。

バイヤー視点で問われる調達・購買の姿勢

バイヤーは「費用」「納期」「スペック」だけで製品を評価しがちですが、目に見えづらいノイズ対策力が最終的な品質と安定稼働を左右することを忘れてはいけません。
サプライヤーと協調し、「現場にあったノイズ対策」「設計段階からのEMCアドバイス」を積極的に要求しましょう。

まとめ：製造業の未来を切り拓くために―EMC・ノイズ対策の本質

昭和流の“現場力”とデジタル時代の“EMC設計力”は、決して相反するものではありません。
むしろノイズトラブルやEMC課題を、現場起点で徹底的に掘り下げ、現代的手法を融合させることで、今までにない高品質・高効率なスマート工場が実現できます。

メーカー・サプライヤー・バイヤーそれぞれの立場で、EMC・ノイズ対策の理解を深め合い、現場を変えるラテラルな知恵を持ち寄ることこそ、次代の製造業の成長エンジンです。
ぜひ本記事の内容を、自社の現場改善・製品開発・調達業務・技術提案など、様々な場面で活かしていただきたいと思います。