2025.3.20

工場・オフィス向け 省エネ・省人化設備設計：コスト削減と生産性向上を実現

工場やオフィスの光熱費や人件費の高騰にお悩みではありませんか？本記事では、省エネ・省人化設備設計によってコスト削減と生産性向上を同時に実現する方法を解説します。省エネ設備（LED照明、高効率エアコン、省エネ型PCなど）や省人化設備（自動化システム、空調管理システムなど）を導入することで、エネルギー消費量と人件費を大幅に削減できます。具体的には、照明設備、空調設備、生産設備、OA機器など、各設備における具体的な省エネ・省人化手法を工場とオフィスそれぞれのケースに分けて詳しく説明します。さらに、設備設計の導入事例や費用、活用できる補助金・助成金情報、そして設計から運用までの進め方まで網羅的に解説することで、読者の皆様が具体的な行動に移せるよう、実践的な情報を提供します。本記事を読むことで、省エネ・省人化設備設計のメリットを理解し、自社に最適な設備投資計画を立案するための知識を得ることができます。

省エネ・省人化設備設計のメリット

省エネ・省人化設備設計は、工場やオフィスなどの事業所において、エネルギー消費量と人件費を削減し、生産性向上、従業員満足度向上、環境負荷低減を実現するための重要な取り組みです。そのメリットは多岐に渡り、企業の持続的な成長に大きく貢献します。

コスト削減効果

省エネ設備の導入により、電力消費量、ガス消費量、水道使用量などを削減できます。照明設備のLED化や高効率エアコンの導入は、初期投資は必要ですが、長期的には大幅なコスト削減につながります。また、省人化設備の導入により、人件費を削減することができます。自動化システムの導入や業務プロセスの見直しによって、人手を介する作業を減らし、効率的な運用を実現できます。これらの相乗効果により、事業全体の運用コストを大幅に削減することが可能です。

生産性向上効果

省人化設備の導入は、生産性向上に直結します。単純作業の自動化により、従業員はより付加価値の高い業務に集中できるようになり、生産効率が向上します。また、作業ミスや事故の発生率を低減できるため、品質向上にも貢献します。さらに、省エネ化による快適な職場環境の整備は、従業員の集中力やモチベーション向上につながり、生産性向上に寄与します。

従業員満足度向上

省エネ・省人化設備の導入は、従業員満足度向上にもつながります。快適な職場環境は、従業員の健康維持やストレス軽減に効果的です。また、単純作業からの解放は、従業員のモチベーション向上やスキルアップの機会につながります。働きやすい環境は、従業員の定着率向上にも貢献し、優秀な人材の確保にも有利に働きます。例えば、資源エネルギー庁の省エネ設備導入事例では、従業員満足度が向上した事例が紹介されています。

環境負荷低減

省エネ設備の導入は、二酸化炭素排出量削減に直接的に貢献します。地球温暖化対策は企業の社会的責任として重要性を増しており、環境負荷低減への取り組みは企業イメージ向上にもつながります。再生可能エネルギーの活用や廃棄物削減など、環境に配慮した設備設計は、持続可能な社会の実現に貢献します。また、環境への取り組みを積極的に広報することで、企業のブランド価値向上にもつながります。

メリット	内容
コスト削減	光熱費、人件費の削減
生産性向上	作業効率向上、品質向上
従業員満足度向上	快適な職場環境、スキルアップ機会
環境負荷低減	CO2排出量削減、企業イメージ向上

これらのメリットを総合的に考慮し、自社に最適な省エネ・省人化設備設計を行うことが、企業の競争力強化、持続的な成長に不可欠です。設備投資は中長期的な視点で効果を評価し、計画的に進めることが重要です。

工場における省エネ・省人化設備設計

工場における省エネ・省人化は、生産性向上、コスト削減、環境負荷低減に大きく貢献します。設備設計の段階から省エネ・省人化を意識することで、長期的な視点で大きなメリットを得ることができます。ここでは、照明設備、空調設備、生産設備のそれぞれの観点から具体的な設備設計について解説します。

照明設備

工場の照明設備は、省エネ効果が期待できる代表的な設備です。適切な照明設計を行うことで、消費電力を大幅に削減できます。

LED照明への切り替え

従来の水銀灯や蛍光灯と比較して、LED照明は消費電力が少なく、長寿命であるため、交換頻度も低減できます。初期投資は大きくなりますが、長期的には大幅なコスト削減につながります。また、LED照明は瞬時に点灯・消灯が可能で、調光機能も備えているため、作業環境の改善にも効果的です。さらに、工場全体をLED照明に切り替えることで、CO2排出量削減にも大きく貢献します。例えば、パナソニックのLED照明は、高い省エネ性能と長寿命を実現しています。

2.1.2 人感センサーの導入

人感センサーを導入することで、人がいない場所の照明を自動的に消灯することができ、無駄な電力を削減できます。特に、倉庫や作業場など、人の出入りが不規則な場所に効果的です。人感センサーの種類も豊富で、天井埋め込み型や壁付け型など、設置場所に合わせて最適なセンサーを選択できます。また、照度センサーと組み合わせることで、周囲の明るさに応じて照明の明るさを自動調整することも可能です。

空調設備

工場の空調設備は、消費電力の大きな割合を占めています。そのため、空調設備の省エネ化は、工場全体の省エネに大きく貢献します。

高効率エアコンの導入

最新のエアコンは、インバーター制御や高効率コンプレッサーの採用により、従来のエアコンよりも消費電力が大幅に削減されています。特に、工場全体を空調する場合は、高効率エアコンの導入効果は非常に大きくなります。例えば、ダイキンの業務用エアコンは、高い省エネ性能と快適な空調環境を実現しています。

空調管理システムの導入

空調管理システムを導入することで、工場全体の空調を集中管理し、最適な温度設定を行うことができます。時間帯や作業内容に応じて温度設定を自動調整することで、無駄なエネルギー消費を抑えることができます。また、空調設備の稼働状況を監視し、故障や異常を早期に発見することも可能です。さらに、クラウド型の空調管理システムを導入することで、遠隔地からの監視や制御も可能になります。

生産設備

生産設備の省エネ化は、製品の製造コスト削減に直結します。また、生産工程の自動化は、省人化にもつながります。

省エネ型機械の導入

最新の生産設備は、省エネ技術が積極的に導入されており、従来の機械と比較して消費電力が大幅に削減されています。例えば、インバーター制御を搭載したモーターや、高効率なポンプなどを採用することで、エネルギー効率を向上させることができます。設備更新の際には、省エネ性能を重視した機種選定を行うことが重要です。例えば、ファナックのロボドリルは、高精度な加工と省エネ性能を両立しています。

自動化システムの導入

生産工程の自動化は、省人化だけでなく、品質向上や生産性向上にもつながります。ロボットや自動搬送システムなどを導入することで、人手による作業を削減し、作業効率を向上させることができます。また、自動化システムは、24時間稼働させることも可能であるため、生産能力の向上にも貢献します。自動化システムの導入にあたっては、初期投資費用だけでなく、ランニングコストやメンテナンス費用も考慮する必要があります。

設備	省エネ効果	省人化効果
LED照明	消費電力削減、長寿命化	交換作業の削減
人感センサー	無駄な点灯の削減	–
高効率エアコン	消費電力削減	–
空調管理システム	最適な温度制御	–
省エネ型機械	消費電力削減	–
自動化システム	–	人手作業の削減

オフィスにおける省エネ・省人化設備設計

オフィスにおける省エネ・省人化は、快適な職場環境を維持しながら、コスト削減と生産性向上を実現するための重要な取り組みです。ここでは、照明、空調、OA機器を中心に、具体的な設備設計について解説します。

照明設備

オフィスの照明は、消費電力の大きな割合を占めています。適切な照明設計を行うことで、省エネ効果を最大化できます。

LED照明への切り替え

従来の蛍光灯に比べて消費電力が少なく、長寿命であるLED照明は、省エネ化の第一歩です。オフィス全体をLED照明に切り替えることで、大幅な電力削減を実現できます。また、LED照明は発熱量も少ないため、空調負荷の軽減にも繋がります。調光機能付きのLED照明を導入すれば、さらにきめ細やかな省エネ対策が可能です。

タスク照明の活用

タスク照明とは、デスクワークなど特定の作業に必要な範囲だけを照らす照明のことです。周囲の明るさを落としながら、必要な場所だけを明るく照らすことで、無駄な電力消費を抑えられます。デスクワーク中心のオフィスでは、タスク照明と併用して全体の照明を間引くことで、さらなる省エネ効果が期待できます。

また、自然光を効果的に取り入れることも重要です。窓際のブラインドを調整したり、間仕切りを工夫することで、照明の使用を最小限に抑えられます。例えば、TOSOのような企業は、様々な種類のブラインドやシェードを提供しています。

空調設備

空調設備も、オフィスの電力消費に大きく影響します。省エネ性能の高い機器の導入や、効率的な運用によって、消費電力を抑えることが可能です。

個別空調システムの導入

個別空調システムは、各々の作業スペースで温度調節ができるため、個人の快適性を向上させるとともに、不要なエリアの空調を止めることで省エネを実現できます。特に、フリーアドレスや在宅勤務を導入しているオフィスでは、個別空調システムのメリットが大きくなります。

換気システムの最適化

換気システムの最適化も、省エネに大きく貢献します。高効率な換気システムを導入することで、換気回数を減らしながらも、快適な室内環境を維持できます。また、CO2センサーと連動させることで、必要な時に必要なだけ換気を行うように制御し、無駄な電力消費を削減できます。ダイキン工業の換気システムなどが参考になります。

OA機器

パソコンやプリンターなどのOA機器は、オフィスにおける電力消費の大きな部分を占めています。省エネ性能の高い機器の導入や、運用方法の見直しによって、消費電力を削減できます。

省エネ型PCの導入

省エネ型PCは、消費電力が少なく、待機電力も抑えられています。PCを買い替える際には、エネルギー消費効率の高いモデルを選ぶようにしましょう。例えば、ThinkPadシリーズなど、省エネ性能に優れたビジネス向けPCが多数販売されています。

ペーパーレス化の推進

印刷物の削減は、紙資源の節約だけでなく、プリンターの稼働による電力消費の削減にも繋がります。ペーパーレス化を進めるためには、電子文書の活用や、クラウドストレージの導入などが有効です。例えば、Boxなどのクラウドストレージサービスを活用することで、資料の共有や保管を効率化し、印刷の必要性を減らすことができます。

設備	省エネ対策	省人化対策
照明	LED照明、タスク照明、自然光利用	人感センサー、自動調光システム
空調	高効率エアコン、個別空調システム、換気システム最適化	空調管理システム、スケジュール運転
OA機器	省エネ型PC、マルチファンクションプリンター	ペーパーレス化、クラウドストレージ活用

上記の対策以外にも、オフィスのレイアウト変更や、グリーンカーテンの設置なども省エネ・省人化に効果的です。それぞれのオフィス環境に合わせた最適な設備設計を行うことが重要です。

省エネ・省人化設備設計の導入事例

ここでは、省エネ・省人化設備設計を実際に導入した企業の事例を、製造業とオフィスビルに分けてご紹介します。

製造業の事例

株式会社A社（食品加工工場）

株式会社A社は、食品加工工場におけるエネルギー消費量と人件費の削減を目的として、省エネ・省人化設備設計を導入しました。

導入設備	導入効果
高効率冷凍機	従来の冷凍機に比べ、消費電力を30%削減。
自動搬送システム	作業員の搬送作業を自動化し、人件費を20%削減。
LED照明	工場全体の照明をLED化し、照明電力を50%削減。

これらの設備導入により、A社は年間約1,000万円のコスト削減を実現しました。同時に、作業員の負担軽減にも繋がり、生産性向上と従業員満足度の向上にも貢献しています。
参考：経済産業省_省エネルギー投資促進に向けた支援施策

株式会社B社（自動車部品工場）

株式会社B社は、生産ラインの自動化による省人化と、再生可能エネルギーの活用による省エネ化を両立した設備設計を導入しました。

導入設備	導入効果
ロボット溶接システム	溶接作業の自動化により、生産性を30%向上。
太陽光発電システム	工場で使用する電力の一部を自家発電で賄い、エネルギーコストを15%削減。
工場エネルギー管理システム（FEMS）	エネルギー使用状況をリアルタイムで監視・分析し、更なる省エネ化を推進。

これらの設備導入により、B社は生産効率の向上とCO2排出量の削減を同時に達成し、持続可能な工場運営を実現しています。
参考：環境省_地球温暖化対策のための国民運動「COOL CHOICE」

オフィスビルの事例

Cビル（オフィスビル）

Cビルは、テナント企業の満足度向上とビル全体の環境負荷低減を目的として、最新の省エネ・省人化設備設計を導入しました。

導入設備	導入効果
人感センサー付き照明	人がいないエリアの照明を自動的に消灯し、照明電力を40%削減。
個別空調システム	各執務室で温度設定を個別制御できるようにし、空調効率を20%向上。
スマートビル管理システム（BEMS）	ビル全体のエネルギー使用状況を最適化し、省エネ化を推進。

これらの設備導入により、Cビルはテナント企業の光熱費負担を軽減するとともに、ビルの資産価値向上にも成功しています。
参考：国土交通省_建築物の環境性能向上

D社（IT企業オフィス）

D社は、従業員の働き方改革とオフィス環境の改善を目的として、省エネ・省人化に配慮したオフィス設計を行いました。

導入設備	導入効果
Web会議システム	移動時間を削減し、業務効率を向上。
ペーパーレス化システム	紙の使用量を削減し、オフィススペースの効率化を実現。
在宅勤務システム	オフィスのエネルギー消費量を削減し、従業員のワークライフバランス向上に貢献。

これらの設備導入により、D社は従業員の生産性向上と企業イメージの向上を実現しています。
参考：経済産業省_省エネ設備導入支援

省エネ・省人化設備設計の費用と補助金

省エネ・省人化設備設計にかかる費用は、導入する設備の種類や規模、建物の状況などによって大きく変動します。そのため、一概にいくらとは言えません。正確な費用を把握するためには、専門業者に見積もりを依頼することが重要です。費用の内訳としては、設備機器費用、設計費用、工事費用、導入後のメンテナンス費用などが含まれます。初期費用だけでなく、ランニングコストも含めて検討することで、長期的なコスト削減効果を見込むことができます。

設備設計費用

設備設計費用は、設計の難易度や規模、設計事務所の料金体系によって異なります。一般的には、全体の工事費用の数%から10%程度が相場と言われています。詳細な設計が必要な複雑なシステムや大規模な工場の場合、費用は高額になる傾向があります。逆に、小規模なオフィスでシンプルなシステムを導入する場合、費用は比較的抑えられます。設計費用には、現地調査、基本設計、実施設計、各種申請などが含まれます。

補助金・助成金制度

省エネ・省人化設備を導入する際には、活用できる補助金・助成金制度が存在します。これらの制度を利用することで、初期費用を抑え、投資回収を早めることが可能です。代表的な補助金・助成金制度には、以下のようなものがあります。

制度名	概要	対象設備	補助率
地方公共団体独自の補助金	各自治体が独自に実施している補助金制度。	省エネ設備、再生可能エネルギー設備など	自治体によって異なる
省エネルギー投資促進に向けた支援補助金	経済産業省が実施している補助金制度。	高効率ボイラー、高効率エアコン、省エネ型生産設備など	事業内容によって異なる
環境省の補助金	環境省が実施している補助金制度。	再生可能エネルギー設備、省エネ設備など	事業内容によって異なる

これらの補助金・助成金制度は、申請時期や要件がそれぞれ異なるため、事前に詳細を確認することが重要です。 適用条件を満たしているか、必要な書類は何かなどを確認し、適切な手続きを行いましょう。また、補助金・助成金制度は予算に限りがあるため、早期に申請することが推奨されます。専門のコンサルタントに相談することで、最適な補助金・助成金制度の選定や申請手続きのサポートを受けることができます。

省エネ・省人化設備設計の進め方

省エネ・省人化設備設計を成功させるためには、綿密な計画と段階的な実施が不可欠です。以下に、一般的な進め方を5つのステップに分けて解説します。

現状分析

まずは現状を詳細に把握することから始めます。現状分析を怠ると、非効率な投資や効果の低い設備導入につながる可能性があります。エネルギー消費量、生産量、人件費、設備の稼働状況、従業員の作業内容などを細かく調査し、課題を明確化します。設備の老朽化状況やメンテナンス履歴も重要な情報です。これらのデータは、後々の目標設定や設備選定の際に役立ちます。

具体的な分析手法としては、以下の方法が挙げられます。

• エネルギー消費量の計測：電力計やスマートメーターなどを用いて、各設備のエネルギー消費量を正確に計測します。
• 作業工程の分析：従業員の作業内容を詳細に観察し、時間や手順、無駄な動きなどを分析します。
• 設備稼働状況の確認：設備の稼働時間や停止時間、生産量などを記録し、稼働効率を評価します。
• 従業員へのヒアリング：現場の従業員から、設備の使い勝手や作業上の課題、改善案などをヒアリングします。

目標設定

現状分析に基づき、具体的な目標を設定します。目標は数値化し、達成可能な範囲で設定することが重要です。例えば、「エネルギー消費量を20%削減する」「生産性を15%向上させる」「人件費を10%削減する」といった具体的な目標を設定することで、プロジェクトの進捗管理がしやすくなります。また、目標設定の際には、投資回収期間も考慮する必要があります。初期投資額とランニングコスト、そして省エネ・省人化によるコスト削減効果を比較し、投資に見合う効果が得られるかを確認しましょう。設定した目標は、関係者全員で共有し、プロジェクトに対する意識統一を図ることが大切です。

設備選定

設定した目標を達成するために最適な設備を選定します。設備の性能や価格、導入後の運用コストなどを比較検討し、最適なものを選びましょう。導入事例を参考にしたり、複数のメーカーから見積もりを取ったりすることも重要です。また、設備の導入によって、既存の設備やシステムとの互換性や連携が損なわれないかどうかも確認する必要があります。必要に応じて、専門家のアドバイスを受けることも有効です。

設備選定の際には、以下のポイントを考慮しましょう。

項目	内容
性能	省エネ性能、生産性向上効果、安全性などを比較検討
価格	初期投資費用だけでなく、ランニングコストやメンテナンス費用も考慮
導入事例	類似の工場やオフィスでの導入事例を参考に、効果や課題を把握
メーカーの信頼性	実績やアフターサービスの充実度などを確認
運用・保守の容易さ	操作の簡便さやメンテナンスの容易さも重要な選定基準

省エネ設備の選定においては、トップランナー制度の対象製品を検討することも有効です。

施工

選定した設備の導入工事を行います。施工業者の選定も重要です。実績や技術力、費用などを比較検討し、信頼できる業者を選びましょう。施工期間や工程についても事前に確認し、工場やオフィスの操業への影響を最小限に抑える必要があります。施工中は、安全管理を徹底し、事故やトラブルの発生を未然に防ぎましょう。

運用・保守

設備導入後も、適切な運用と保守が必要です。定期的な点検やメンテナンスを行い、設備の性能を維持しましょう。また、従業員への操作説明や研修を実施し、設備を適切に運用できるよう教育することも重要です。運用データの記録・分析を行い、更なる省エネ・省人化のための改善策を検討することも必要です。設備の寿命や更新時期も考慮し、長期的な視点で運用・保守計画を立てましょう。

効果的な運用・保守のためには、以下のような取り組みが重要です。

• 定期点検の実施：定期的に設備の点検を行い、異常の早期発見に努める。
• メンテナンスの実施：メーカーの推奨するメンテナンスを実施し、設備の性能を維持する。
• 運用データの記録・分析：エネルギー消費量や生産量などのデータを記録・分析し、改善点を見つける。
• 従業員教育の実施：設備の操作方法や省エネに関する知識を従業員に教育する。
• マニュアルの作成・管理：設備の操作マニュアルやメンテナンスマニュアルを作成し、適切に管理する。

これらのステップを踏まえ、計画的に省エネ・省人化設備設計を進めることで、コスト削減と生産性向上を実現できるでしょう。必要に応じて、経済産業省や環境省などの公的機関が提供する情報や支援策を活用することも検討しましょう。

まとめ

省エネ・省人化設備設計は、コスト削減、生産性向上、従業員満足度向上、環境負荷低減など、企業にとって多くのメリットをもたらします。工場では、LED照明や高効率エアコンの導入、自動化システムの導入などが効果的です。オフィスでは、LED照明や個別空調システム、省エネ型PCの導入、ペーパーレス化などが有効です。設備設計の費用は、導入規模や設備の種類によって異なりますが、国や地方自治体による補助金・助成金制度を活用することで費用負担を軽減できます。

省エネ・省人化設備設計を成功させるためには、現状分析に基づいた目標設定、適切な設備選定、確実な施工、そして継続的な運用・保守が重要です。本記事で紹介した事例や費用、補助金情報、進め方を参考に、自社に最適な省エネ・省人化設備設計を行い、持続可能な企業経営を実現しましょう。