製造業の事例
製造業における物流課題
ここでは、日本の製造業における課題について紹介します。また、その課題を解決してくれる「パレタイザー」についてまとめました。
人手不足
少子高齢化が進み、働き手が減っている日本。さまざまな業界で人手不足が問題となっており、製造業も例外ではありません。むしろ、その影響が顕著に表れていると言ってよいでしょう。モノづくりでは職人と呼ばれる高い技術力をもった人材が必要ですが、少子化により十分な人材を育成できていないのが現状です。
加えて手作業による荷積みや荷降ろしも、作業効率を落とす大きな原因です。荷積みや荷降ろしに人手を割いてしまうと、製造工程での人材が確保できないうえ作業スピードも効率が良いとはいえません。作業効率が落ちて生産能力が下がれば「良いモノを効率よくつくる」ことはできなくなります。
また、仕事がハード、体力的な負担が大きい、労働環境が悪い…といったネガティブなイメージを持たれやすいことも人員不足の要因として挙げられます。思うように人材が確保できず、作業員にさらにハードな仕事を任せざるを得ないといった負のループに陥り、近年それが顕著になってきたことで深刻な問題と化しているのです。
労働環境の悪さ
段ボールや袋などの積載物を決められた場所に積む・降ろすという作業は単純ではあるものの、作業者の体へ負担を与えます。重い荷物や掴みにくい荷物などは1つ積むだけでも負担が大きく、ケガのリスクも大きいといえるでしょう。
さらに単純作業の繰り返しは作業者の精神にも負担がかかります。注意力や集中力を維持できずにミスを起こし、事故が発生する可能性も否めません。
荷積みや荷降ろし作業が作業者へ負担を与えている場合、労働条件が悪ければすぐに人材が離れてしまうでしょう。
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パレタイザーの導入で課題の解決が可能
パレタイザーはコンベアから流れる荷物のピッキング・パレットへの積み付けをすべて自動で行えます。設定したパターンで積むことができるうえ、メーカーによっては積み付けパターンの使い分けやラベルを外側に配置するなどの調整も可能。
パレタイザーを導入することで、以下のようなメリットが得られ、根本的な課題解決が可能だといえます。
人手不足の解消
パレタイザーを導入すれば、荷積みに必要としていた人材を他に割り振ることができます。荷積みに割ける人員が不足しているという問題が解決できるうえ、空いたスタッフを他の工程にまわすことで、生産性の向上や人件費削減にもつながります。
労働環境の改善
人間が荷積みを行う場合、腰・肩への負担や長時間労働によるストレスなどが重なり、荷積み作業はつらくきつい仕事になっていました。材料ケースの移動や製作物の積み込みなど単純でも負担の多い作業をパレタイザーに任せることで、労働環境の改善が可能。労働環境が良くなれば、人員が定着しやすくなるというメリットも得られます。
生産性の向上
高品質な製品を効率よくつくるためには、作業効率アップが重要なポイント。荷積みを機械に任せ、優秀なスタッフに他業務を任せられます。人間の技術や知識が求められる工程に人手を集中させることで、現場の生産能力は向上するでしょう。
製造業におけるパレタイザー導入事例
計量包装パレタイジングラインでの事例
パレタイザー導入前は豆30kgが入った袋をパレットに人力で積み込んでおり、作業員の肉体的負担と作業効率の悪さが課題となっていました。20種類以上の積み付けパターンに対応しているロボットパレタイザーを導入したところ、人力での作業と変わらない高精度の積み付けができるようになりました。当初の課題だった作業員の肉体的負担が軽減し、生産性も大幅に向上しました。さらに、作業員が別の業務に取り組むことができるようになったことで、作業員のスキルアップにもつながる結果となりました。
※参照元：旭川計量機株式会社公式HP/
事例３～穀物関連 計量包装パレタイジングライン
（http://www.asahikawa-scale.co.jp/cases/jirei03/）
食品製造ラインでの事例
122品種にも及ぶ多品種生産の食品製造ラインでロボットパレタイザーを3台導入し、生産性が飛躍的に向上した事例です。もともと旧型のロボットパレタイザーを1台導入しており、パレタイザーと3人の作業員による手積み作業で品種別の積み付けを行っていました。
ロボットの老朽化と作業員の労働負荷が高まったことを受け、25年以上も前に導入した旧型から高速ロボットパレタイザーに切り替え、人力での作業を廃止しました。3台のロボットパレタイザーがランダムに流れる品種のケースを決められたパレットに積んでいき、以前はあった積み間違いもほとんどなくなったようです。
最大12kgものケースを2個掴みで軽々と処理でき、現在は時間あたり2,200ケースの処理能力で安定稼働を続けています。
※参照元：オークラ輸送機株式会社公式HP/大分みそ協業組合 様
（https://www.okurayusoki.co.jp/technical/casestudy/03/）
生産ライン最終エリアの導入事例
スウェーデンに本社を置くメーカーと協業し、協調ロボットを開発しました。企業内でプロジェクト設計を担当し、現場のフィードバックを反映したロボットです。
完成した標準化協調ロボットは自立型で、別の場所への移設やライン間の入れ替えを容易に行うことができます。また、安全機能の搭載により、ロボットの近くでも作業員が安全に作業できるようになっています。協調ロボットの導入により作業員は単調な反復作業から解放され、より付加価値の高い業務に専念できるようになったとのこと。高い経済性を訴求しており、導入した会社では、約1.5～2年で投資額を回収できる見込みです。
※参照元：オムロン公式HP/導入事例：FlexLink AB様
（https://www.fa.omron.co.jp/product/robotics/lineup/collaborative/video/application26/）
鶏卵の積み付け事例
鶏卵のパレタイジングは約13kgもの段ボール箱を積み込む重労働で、さらに正確かつスピーディーな積み付けが求められるため、作業員にかかる負担は相当なものです。工場によっては1人の作業員が複数のラインを担当することもあり、労働環境の悪さから人材の定着率が悪く、生産性の低下も招いていました。
これまでは作業スペースの問題からロボットを導入できていませんでしたが、レイアウトの自由度が高い協働ロボットによって省スペースのパレタイズシステムを構築しました。重労働だった鶏卵のパレタイジングを自動化したことで職場環境が改善され、人材も確保できるようになりました。また、省人化によって発生した余剰人員を付加価値の高い作業に再配置できるようになり、生産も安定しました。
※参照元：ALFIS公式HP/箱詰された鶏卵のパレタイズ事例
（https://rsi.jrcnet.co.jp/solution-eggpalletizing/）
食品の重量検査作業とパレタイズ作業の実施事例
多品種少量生産の食品の製造現場は自動化が難しく、人力での作業に頼るしかないことから、作業員の労働負荷が問題となっていました。
そこでアームにカメラとロードセルを取り付けたロボットを導入したところ、画像認識により製品の種類を識別し、指定のパレットへの積み込みが自動化できるようになりました。また、重量を検知するロードセルによって重量が基準から外れているものは自動で払い出しされるため、人員配置が不要となり、作業環境が大幅に改善しました。
※※参照元：ロボカル公式HP/
パレタイジングロボットの導入と活用方法！導入事例とおすすめSler5選！
（https://robokaru.jp/types/palletizing-robot-introduction/#パレタイジングロボットの導入事例）
生産性を向上させたい場所から選ぶ！
おすすめパレタイザー3選
生産現場や物流センターで自動化が進む中、ロボットパレタイザーの導入は効率化の鍵となります。しかし、導入において、どの工程でどの程度の生産性向上が期待できるかを具体的に確認することが重要です。そこで、生産性向上の観点でおすすめのロボットパレタイザーを3つご紹介します。
機器1つで最大5人分の労働力(※)
荷積みの生産性を安定させる
パレタイジングロボット
PA-20/PA-40/PA-50
（メーカー：YUSHIN（旧：ユーシン精機））
（https://www.ype.co.jp/product/detail/pa.html）
特徴
- 最大1時間500個の運搬力。四方向すべてにパレット搬送路が設置が可能で、生産効率の良い配置を実現。
- 誰にでも操作しやすい機能性の高いコントローラ。位置補正機能もあり、ワンタッチでパターン変更も可能
少種・大量生産のライン
コンベア全体の生産性向上
フジエース
袋用
（メーカー：不二技研工業）
（https://fujigiken.racms.jp/paretaiza/）
特徴
- 米国ベーカリー規格に準じ、大手製粉メーカーの基準を満たす袋用の機械式パレタイザー。
- 国内外で1600台の納入実績があり、400台が稼働中。（2021年9月公式HP確認時点）
過酷な環境でも耐えうる
防塵・防滴の安定した稼働
MOTOMAN-HC30PL
6軸垂直多関節
（メーカー：安川電機）
（https://www.e-mechatronics.com/product/robot/palletizing/lineup/hc30pl/spec.html）
特徴
- 防じん・防滴仕様で、塵や埃、液体への対環境性を考慮した半導体や医薬品の製造現場におすすめ。
- 6軸垂直多関節ロボットで作業範囲が広いため、どんな高さのパレットにも対応できるのが特徴。