スマートファクトリーのセキュリティ対策とは？リスク・課題・具体策を解説

スマートファクトリー化を進める中で、サイバー攻撃や情報漏えいのリスクをどう管理すればよいか分からないという声は多いです。

工場のIoT化・ネットワーク化が進むほど、生産設備がサイバー攻撃の標的になるリスクが高まります。実際、2021年に国内大手自動車メーカーの取引先がランサムウェア攻撃を受け、生産ラインの停止を余儀なくされた事例が報告されています。セキュリティ対策の不備は、生産停止・情報漏えい・取引先への被害波及という深刻な経営リスクに直結します。

本記事では、スマートファクトリーが直面するセキュリティリスクの種類・導入時の課題・具体的な対策・推進のポイント・国内企業3社の事例まで体系的に解説します。製造業のIT推進担当者・セキュリティ担当者・経営管理職に役立つ内容です。

スマートファクトリーとセキュリティの関係性

スマートファクトリーは生産効率と競争力を高める一方で、ネットワーク接続の拡大によって新たなセキュリティリスクを生み出します。

セキュリティ対策を後回しにしたまま工場のデジタル化を進めると、生産停止や情報漏えいといった深刻な被害につながる可能性があります。

スマートファクトリーの構成要素とセキュリティの関係性を正確に把握することが、対策の出発点です。

スマートファクトリーの定義と構成要素

スマートファクトリーとは、工場内の設備・ライン・システムをIoTやAIでつなぎ、生産データをリアルタイムで収集・分析することで、生産全体を自律的に最適化する工場の仕組みです。

主な構成要素として、IoTセンサー・PLC（プログラマブルロジックコントローラ）・SCADA（監視制御システム）・MES（製造実行システム）・クラウド基盤が挙げられます。これらの要素がOT（制御・運用技術）ネットワークとIT（情報技術）ネットワークを介してつながることで、データ活用の幅が広がります。

一方、接続範囲の拡大はサイバー攻撃の侵入経路を増やす要因にもなります。

スマートファクトリーにセキュリティ対策が必要な理由

従来の工場設備は外部ネットワークから切り離されたクローズド環境で稼働しており、サイバー攻撃のリスクが相対的に低い状況でした。スマートファクトリー化によってOTネットワークとインターネットが接続されると、生産設備が外部からの攻撃にさらされるリスクが発生します。

経済産業省が2023年に公表した「工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン」でも、工場環境へのサイバー攻撃対策の必要性が明示されています。

生産ラインへの攻撃は物理的な設備損傷や人的被害にも発展する可能性があるため、ITシステムとは異なる視点でのセキュリティ設計が求められます。

出典参照：工場システムにおけるサイバー・フィジカル・セキュリティ対策ガイドライン｜経済産業省

スマートファクトリーが直面するセキュリティリスク

スマートファクトリーが直面するセキュリティリスクは、従来のITシステムへの脅威とは性質が異なります。

生産設備の停止や物理的な損傷に直結するリスクも含まれるため、製造業特有の視点でリスクの種類と内容を正確に把握することが重要です。代表的な4つのリスクを以下で解説します。

OT（制御・運用システム）環境へのサイバー攻撃

OT環境とは、製造設備・ライン・インフラを制御するPLCやSCADAなどのシステム群を指します。2021年に米国のコロニアル・パイプラインがランサムウェア攻撃を受けて操業停止に追い込まれた事例は、OT環境への攻撃が社会インフラに与える影響の深刻さを示しています。

OTシステムは可用性（稼働継続）を最優先に設計されており、セキュリティパッチの適用やシステム更新が困難なケースが多いです。攻撃者はこの脆弱性を狙い、生産ラインの停止や設備の誤作動を引き起こすことで、企業に多大な損害を与えようとします。

OT環境への攻撃件数は2020年以降に増加傾向にあり、製造業は標的となるケースが多い業種の一つとされています。

出典参照：制御システムのセキュリティリスク分析ガイド 第2版｜独立行政法人情報処理推進機構

IoTデバイスの脆弱性を狙った不正アクセス

スマートファクトリーで活用されるIoTデバイスは、センサー・カメラ・ゲートウェイ機器など多岐にわたります。これらのデバイスでは、初期設定のままパスワード変更が行われていないケースや、ファームウェア更新が長期間実施されていないケースも多く、攻撃者に悪用される入口となりやすい状況です。

IoTデバイスへの不正アクセスが成功した場合、デバイスがボットネットへ組み込まれるほか、工場内ネットワーク全体への侵入経路として悪用されるリスクもあります。

また、デバイス数の増加に伴って管理の死角が生まれやすくなるため、一元的な資産管理や脆弱性監視の仕組みが重要視されています。

サプライチェーン経由のマルウェア侵入

製造業のサプライチェーンは、部品メーカー・物流業者・保守ベンダーなど多数の取引先で構成されています。自社のセキュリティ対策が十分でも、セキュリティ水準の低い取引先のシステムを経由してマルウェアが侵入するリスクがあります。

2020年に発覚したSolarWinds社のサプライチェーン攻撃では、ソフトウェアの更新プログラムにマルウェアが埋め込まれ、多数の組織に被害が拡大しました。

保守作業のためにベンダーが工場ネットワークへリモートアクセスする際の認証管理や、取引先が持ち込む機器のセキュリティ確認体制の整備が求められます。

内部不正・設定ミスによる情報漏えいリスク

スマートファクトリーにおける情報漏えいは、外部からの攻撃だけでなく、内部の人的要因によっても発生します。アクセス権限の設定ミスによって本来参照できないデータへのアクセスが可能になったり、退職者のアカウントが削除されずに悪用されたりするケースが報告されています。

製造ノウハウや設計データが流出すると、競争上の優位性が失われるだけでなく、取引先との信頼関係にも深刻な影響を与えます。

人的リスクへの対策として、最小権限の原則に基づいたアクセス制御の徹底と、操作ログの定期的な監査が有効です。

スマートファクトリーのセキュリティ対策を導入する際の主な課題

スマートファクトリーへのセキュリティ対策導入は、一般的なITシステムへの対策とは異なる固有の困難が伴います。

技術・人材・組織の3つの観点から課題を正確に把握しておくことで、推進計画の設計段階からリスクを織り込んだ対応が可能になります。

OT・ITネットワーク統合に伴うセキュリティ境界の曖昧化

従来の工場ではOTネットワークとITネットワークは物理的に分離されており、セキュリティの境界が明確でした。スマートファクトリー化によって両ネットワークが統合されると、どこまでをセキュリティ管理の範囲とするかが曖昧になりやすい状況が生まれます。

ITシステム向けのセキュリティ製品の多くはOT環境の通信プロトコルや稼働要件に対応しておらず、そのまま適用できないケースがあります。

OT側の稼働継続要件とIT側のセキュリティ要件を両立させる設計が必要であり、両者の特性を理解したうえでセキュリティ境界を再定義することが重要です。

レガシー設備へのセキュリティパッチ適用の困難さ

製造現場には、導入から10年以上経過した設備やシステムが稼働しているケースが多いです。これらのレガシー設備はベンダーのサポートが終了していたり、パッチ適用によって動作保証が失われたりするリスクがあるため、セキュリティ更新を適用することが難しい状況です。

さらに、生産ラインを止めてメンテナンスを行う機会が限られており、パッチ適用のためのダウンタイムを確保することが現実的に難しいケースもあります。パッチ適用が困難な設備に対しては、ネットワーク分離や通信監視によって脆弱性を補完する代替策の設計が求められます。

セキュリティ専門人材の不足と現場との認識ギャップ

OT環境とITセキュリティの両方に精通した人材は国内でも希少であり、製造業のセキュリティ担当者の多くは片方の知識を持ちながらもう一方に不慣れな傾向にあります。

IPA（独立行政法人情報処理推進機構）が2023年に公表した調査によると、製造業においてセキュリティ人材の不足を課題と認識している企業が多く見られます。加えて、生産現場の担当者はセキュリティよりも稼働率や生産効率を優先する傾向があり、セキュリティ施策の導入に対して抵抗感が生まれやすい状況です。

技術的な対策と並行して、現場と経営層の双方にセキュリティリスクの重要性を継続的に伝える体制づくりが不可欠です。

出典参照：情報セキュリティ10大脅威 2023｜独立行政法人情報処理推進機構

スマートファクトリーに求められる具体的なセキュリティ対策

スマートファクトリーのセキュリティ対策は、単一の技術や製品を導入するだけでは不十分です。ネットワーク設計・アクセス管理・監視体制・サプライチェーン管理・インシデント対応という5つの層を組み合わせた多層防御の考え方が、安定した工場運用を維持する基盤になります。

ネットワーク分離（セグメンテーション）による被害拡大の防止

ネットワークセグメンテーションとは、工場内のネットワークを機能や重要度に応じて複数のゾーンに分割し、ゾーン間の通信を制御することで攻撃の横展開を防ぐ手法です。OTネットワーク・ITネットワーク・外部接続ネットワークをそれぞれ分離したり、生産ラインごとにネットワークを独立させたりすることで、一部に侵害が発生しても被害範囲を限定できます。

IEC 62443ではゾーン分割とコンジット（ゾーン間の通信経路）の管理がセキュリティ設計の基本として定義されており、国際標準に沿った設計が推奨されます。既存設備を止めることなく段階的に導入できる点も、製造現場における実装のしやすさにつながります。

アクセス制御と多要素認証の導入

アクセス制御とは、システムや設備への接続を許可する主体・範囲・条件を厳密に定め、不要なアクセスを排除する仕組みです。最小権限の原則に基づき、各担当者が業務上必要な範囲のみにアクセスできる権限設計を行ったり、退職・異動時に速やかにアカウントを無効化したりする運用体制が求められます。

多要素認証は、パスワードに加えて物理トークンや生体認証を組み合わせることで、認証情報の窃取による不正アクセスを防ぐ手段です。リモートメンテナンスのためにベンダーが工場ネットワークにアクセスする際にも、多要素認証と接続ログの記録を必須とする運用ルールの整備が有効です。

脅威検知・監視体制（SIEM/SOC）の整備

SIEM（セキュリティ情報・イベント管理）とは、ネットワーク機器・サーバー・エンドポイントのログを一元収集し、相関分析によって異常を検知するシステムです。

SOC（セキュリティオペレーションセンター）は、SIEMから得られたアラートを24時間体制で監視・分析し、インシデントへの初動対応を担う組織または機能を指します。OT環境ではITシステムとは異なる通信プロトコルが使われるため、OT対応のSIEMを導入したり、OTネットワークの通信挙動を学習したベースラインと比較して異常を検知したりするアプローチが有効です。

自社でSOCを構築することが難しい場合は、マネージドSOCサービスの活用も現実的な選択肢になります。

サプライチェーン全体を含めたセキュリティ基準の統一

自社のセキュリティ対策を強化しても、取引先を経由した侵入経路が残ったままでは防御に穴が生じます。取引先に対してセキュリティ要件を明示した契約条項を設けたり、定期的なセキュリティ評価の実施を求めたりすることで、サプライチェーン全体のセキュリティ水準を底上げする取り組みが必要です。

経済産業省が策定した「サイバーセキュリティ経営ガイドライン」でも、サプライチェーン全体のリスク管理を経営者の責務として明示しています。取引先の規模や対応能力に応じて要件を段階的に設定することで、中小規模の取引先も含めた現実的な基準の統一が可能になります。

出典参照：サイバーセキュリティ経営ガイドラインと支援ツール｜経済産業省

インシデント発生時の対応手順（BCP・CSIRT）の整備

セキュリティインシデントの発生を完全に防ぐことは難しいため、被害を最小化するための事前準備が重要です。BCP（事業継続計画）にサイバー攻撃シナリオを組み込み、生産ラインが停止した場合の復旧手順や代替生産体制を事前に定めておくことが求められます。

CSIRT（コンピュータセキュリティインシデント対応チーム）は、インシデント発生時の初動対応・被害範囲の特定・関係者への連絡・再発防止策の立案を担う社内組織です。対応手順を文書化したり、定期的な訓練を実施したりすることで、実際のインシデント発生時に組織が迅速かつ適切に動ける体制を整えます。

スマートファクトリーのセキュリティ対策を推進するうえでのポイント

セキュリティ対策を効果的に推進するためには、技術的な施策の導入だけでなく、リスクの優先度設定・国際標準の活用・経営層の関与という3つの観点から推進体制を整えることが重要です。

場当たり的な対応では費用対効果が低くなるため、体系的なアプローチが求められます。

リスクアセスメントを起点に優先度を設定する

リスクアセスメントとは、工場内の資産・脅威・脆弱性を洗い出し、各リスクの発生可能性と影響度を評価したうえで、対策の優先順位を決定するプロセスです。すべてのリスクに同時対処することは予算・人員の面で現実的ではないため、生産停止や情報漏えいにつながる影響度の大きいリスクから順番に対策を講じる方針が有効です。

資産の特定にあたっては、ITシステムだけでなくPLC・センサー・ゲートウェイといったOT資産も対象に含めたり、ネットワーク構成図を最新の状態に保ったりすることが、正確なリスク評価の前提条件になります。

リスクアセスメントは一度実施すれば終わりではなく、設備の追加や構成変更のたびに見直しを行う継続的な運用が求められます。

国際標準（IEC 62443・NIST CSF）を活用した体系的な整備

IEC 62443は、産業用制御システム（ICS）のセキュリティを対象とした国際標準規格であり、OT環境のセキュリティ設計・運用・評価の指針として広く参照されています。セキュリティレベルをSL1からSL4の4段階で定義しており、自社の環境とリスク水準に応じた目標レベルを設定したうえで段階的に対策を整備する枠組みを提供しています。

NIST CSF（サイバーセキュリティフレームワーク）は、識別・防御・検知・対応・復旧という5つの機能でセキュリティ活動を整理する米国標準技術研究所のフレームワークです。

両標準を参照しながら自社の対策状況を評価したり、不足している領域を特定したりすることで、網羅的かつ体系的なセキュリティ整備が可能になります。

経営層の関与とセキュリティ投資の意思決定プロセスの明確化

スマートファクトリーのセキュリティ対策は、IT部門やセキュリティ担当者だけで完結できる取り組みではありません。予算の確保・組織横断的な体制整備・取引先へのセキュリティ要件の提示といった意思決定には、経営層の関与が不可欠です。

経済産業省の「サイバーセキュリティ経営ガイドライン」では、セキュリティ対策を経営者自らが主導すべき経営課題として位置づけており、CISOの設置や取締役会への定期的なセキュリティ報告を推奨しています。

セキュリティ投資の効果を可視化するために、対策導入前後のリスク評価スコアの変化や、インシデント発生件数・対応コストの推移を定期的に報告する仕組みを整えることが、継続的な投資判断を引き出すうえで有効です。

出典参照：サイバーセキュリティ経営ガイドライン Ver3.0｜経済産業省

スマートファクトリー セキュリティ強化に役立つ主なツール・技術

スマートファクトリーのセキュリティ強化には、OT環境の特性に対応したツールと、ゼロトラストの考え方に基づいたアクセス管理基盤の2つが中心的な役割を担います。

自社の環境と課題に照らし合わせながら、適切なツールの選定と導入計画を検討することが重要です。

OT向けセキュリティ監視ツール（Claroty・Nozomi Networksなど）

ClarotyとNozomi Networksは、OT・ICS環境に特化したセキュリティ監視ツールとして国内外の製造業で広く採用されています。これらのツールはOT環境で使われるModbus・DNP3・PROFINETといった産業用プロトコルを解析できるため、通信内容を可視化したり、通常の稼働状態からの逸脱を検知したりすることが可能です。

エージェントレスで動作するため、既存の生産設備に追加インストールを行わずに導入できる点が、稼働中の工場への展開において大きな利点になります。

収集したデータをSIEMと連携させることで、OT環境の異常をSOCで一元的に監視する体制の構築にも活用できます。資産の自動検出機能を備えており、管理されていないデバイスの洗い出しにも役立ちます。

ゼロトラスト対応のアクセス管理・認証基盤

ゼロトラストとは、「すべての通信を信頼しない」という前提に基づき、ネットワークの内外を問わずアクセスのたびに認証・認可を行うセキュリティモデルです。

従来の境界防御モデルはOTとITの統合によって境界が曖昧になった環境では機能しにくく、ゼロトラストへの移行が製造業でも進んでいます。具体的な実装として、IAM（IDおよびアクセス管理）基盤の整備・ZTNA（ゼロトラストネットワークアクセス）の導入・デバイス証明書によるエンドポイント認証の組み合わせが有効です。

リモートメンテナンスのためにベンダーが工場ネットワークに接続する際も、ゼロトラスト対応のアクセス管理基盤を経由させたり、接続セッションを録画・監査したりすることで、内部不正や不正アクセスのリスクを低減できます。

スマートファクトリーのセキュリティの取り組み事例

国内企業では、OT環境の監視体制整備・工場向けSOCサービスの提供・ゼロトラスト導入といった多様なアプローチでスマートファクトリーのセキュリティ強化に取り組んでいます。

規模や切り口が異なる3社の事例から、自社への応用可能性を探りましょう。

事例1.株式会社日立情報通信エンジニアリング｜OT環境のセキュリティ対策を推進

株式会社日立情報通信エンジニアリングは、工場のOT環境を対象としたセキュリティ対策の導入支援に取り組んでいます。同社はOTネットワークの資産可視化・脆弱性診断・監視体制の構築をワンストップで提供する体制を整えており、製造現場の稼働を止めずにセキュリティ水準を引き上げるアプローチを採用しています。

OT環境に精通したエンジニアが現場のネットワーク構成を調査したり、リスクアセスメントに基づいた優先度の高い対策から順番に実装したりすることで、製造業特有の制約に対応した高精度な監視体制につなげています。

生産ラインへの影響を最小化しながらセキュリティ対策を進める手法は、レガシー設備を多く抱える製造企業にとって参考になる事例です。

出典参照：OTゾーンに適したセキュリティをネットワークで実現｜株式会社日立情報通信エンジニアリング

事例2.パナソニック デジタル株式会社｜工場向けSOCサービスを提供

パナソニック デジタル株式会社は、製造業の工場環境に特化したSOC（セキュリティオペレーションセンター）サービスを提供しています。同サービスはOT・ITの両ネットワークを対象とした24時間365日体制の監視を実現しており、工場内の通信異常や不審なアクセスをリアルタイムで検知する仕組みを構築しています。

自社工場でのセキュリティ運用で蓄積したOT環境のノウハウをサービスに反映させたり、製造業特有のアラートパターンに対応した分析基準を整備したりすることで、一般的なITセキュリティ向けSOCとは異なる精度の監視体制を実現しています。

専門人材の確保が難しい製造企業がマネージドサービスとして活用できる点も、同サービスの特徴です。

出典参照：パナソニック工場でのセキュリティ監視ノウハウを駆使した「工場向けSOCサービス」をパッケージ提供｜株式会社 PR TIMES

事例3.株式会社日立製作所｜工場設備やセンサーも見据えたゼロトラストを推進

株式会社日立製作所は、工場設備やIoTセンサーも含めたゼロトラストセキュリティの導入を推進しています。同社はCisco社のゼロトラストソリューションを活用して、工場ネットワークへのアクセスをデバイス・ユーザー・コンテキストの3つの観点から継続的に検証できる体制を構築しました。

OT機器を含むすべてのエンドポイントを管理対象に組み込んだり、リモートアクセスのセッションを可視化・制御したりすることで、境界防御に依存しない多層的なセキュリティ設計を実現しています。

大規模な製造拠点においてゼロトラストを段階的に展開した同社の事例は、製造業におけるゼロトラスト導入の具体的な進め方として参考になります。

出典参照：日立製作所がゼロトラスト実装に向けたSASEを導入｜シスコシステムズ合同会社

まとめ｜スマートファクトリーの安全な運用に向けてセキュリティ対策を進めよう

スマートファクトリーのセキュリティ対策は、生産停止や情報漏えいを防ぐための経営課題です。OT環境へのサイバー攻撃・IoTデバイスへの不正アクセス・サプライチェーン経由のマルウェア侵入・内部不正という4つのリスクに対して、ネットワーク分離・アクセス制御・SIEM/SOCによる監視・サプライチェーン基準の統一・BCP/CSIRTの整備という多層防御の体制を構築することが求められます。

推進にあたってはリスクアセスメントを起点に優先度を設定したり、IEC 62443・NIST CSFといった国際標準を活用したりすることで、体系的かつ段階的な整備が可能になります。

経営層がセキュリティ投資の意思決定に関与する体制を整えることも、対策を継続的に推進するうえで不可欠な条件です。

セキュリティ対策は一度整備すれば終わりではなく、設備の追加や構成変更のたびに見直しを継続する運用が求められます。自社のOT資産を可視化し、リスクアセスメントを起点として優先度を整理しながら、段階的な取り組みを進めることが重要です。