製造業の設備投資に最適な
工場の「搬送自動化」は
何がどう変わる？
人員コスト削減や事業拡大に向け、製造業の大手企業を中心に大規模設備投資として進められている「工場内の搬送自動化」。
機器を導入することで、搬送業務はどう変わるのか。
当サイトでは、「工場内搬送自動化」を総合的に提案・システム構築している企業監修のもと、費用対効果から具体的な手段、導入事例までわかりやすく紹介しています。
本サイトの監修者は、「工場内搬送自動化」の企画からシステム構築までトータルサポートする「OkCS」（オックス）を展開する岡谷システム株式会社。今回は、多くの企業課題を解決してきた常務取締役の河原氏に監修のもと、工場内搬送自動化の全てを解説します。
350年以上の歴史を誇る大手産業資材商社「岡谷鋼機株式会社」の母体を活用し、豊富な機種展開・オーダーメイドのシステム構築・エンジニアリング対応など全て一貫して対応可能。これまで製造業の課題を解決してきた実績とノウハウを基に、より省人化につながる提案を行っています。
- 監修者
岡谷システム株式会社
常務取締役 河原氏
「工場内の搬送自動化」で
実現できること・費用対効果
「工場内搬送自動化」とは、これまで人の手で運搬・ピッキングしていた搬送業務を、さまざまな機器を使用して自動化することです。
搬送業務を効率化するために用いられる作業機械を「マテハン機器」（マテリアルハンドリング機器）と呼び、近年AGV（無人搬送車）や自動倉庫を中心に製造業で導入が進んでいます。
下記では例として、AGV・自動倉庫導入により4人の人員が削減できた場合の費用対効果算出方法を説明します。
費用対効果は
4人分の削減の場合
費用対効果は600万円/年！
- 内訳
-
1億円の自動搬送ライン（減価償却期間8年）を導入した場合：
削減コスト：
（500万円 / 1人あたりの人件費）×（削減人数4名）＝ 2,000万円/年
年間コスト：
（機器導入費1億円）÷ （減価償却期間8年）＋（維持費150万円/年）＝ 1,400万円/年
費用対効果：
（効果2,000万円/年）－（費用1,400万円/年）＝ 600万円/年※以下条件の場合：
1億円の自動搬送ライン（減価償却期間8年）を導入した場合：
4名の人件費削減
1日8時間勤務、年間240日同様の作業実施
作業者の人件費は500万円（夜勤手当込み）/年
年間の維持費は150万円
費用対効果だけじゃない
工場内搬送自動化の
メリットとは
自動化のメリットは、費用対効果だけではありません。企業の価値を高め、社員にとっても働きやすい環境を作ることができます。ここでは、工場内搬送自動化のメリットを一部紹介します。
付加価値の高い業務に
人員を割ける
単純作業に人員を割かれやすい搬送業務。比較的自動化しやすい作業のため、削減した人員をより付加価値の高い業務に割くことができます。
作業平準化・標準化に
つながる
自動化のメリットは、作業スピードが安定化すること。人員不足や欠員に関わらず、生産性を下げることなく業務を遂行できます。
ヒューマンエラーを
防止できる
近年製造業に求められる変種変量生産は、搬送自動化の効率化が必須。搬送業務の自動化は、長時間労働、疲労による作業ミスを減らすことが可能。
ミスによる生産の遅延を防ぐことができます。
工場内の搬送自動化が必要
工場自動化には、「搬送業務」「生産ライン」「外観検査」等複数の手段がありますが、その中でも自動化しやすいのは比較的単純作業が多い「搬送業務」。
最近では、工場新設時などの大きな設備投資のタイミングで、自動化を検討される企業も増えています。事業拡大に向けて生産性向上が求められるときこそ、「工場内の搬送自動化」から始めましょう。
- 監修者
岡谷システム株式会社
常務取締役 河原氏
マウスカーソルを合わせると、各機器の説明が表示されます。
クリックすると、各機器の説明欄に移動します。
動くアイコンをすると、
各機器の説明欄に移動します。
荷積み・荷下ろし・工程間搬送の自動化が可能。
パレットやラックの移動も可能。
ケースのサイズや作業スピードに合わせた動作が可能。
倉庫のレイアウト変更にもフレキシブルに対応可能。
一連の流れをシステムで一元管理。
AGV（無人搬送車）の
種類・導入方法
コメント:岡谷システム 河原氏
製造業の工場で、比較的よく導入されているマテハン機器。小サイズながら、600kg以上の資材を自動運搬することができ、パレットやラックもそのまま運搬することが可能です。
他の機器や手作業とのタイミングを合わせて運搬することが可能。例えば、検品したいタイミングでパレットが手元に運ばれてくるなど、常に作業を止めない動作が可能です。
CTU（コンテナ搬送ロボット）の
種類・導入方法
コメント:岡谷システム 河原氏
ラック倉庫など、所定の位置までガイドに沿って走行し、高所にある荷物の積み下ろし作業を行うロボットです。
また倉庫のレイアウトが変わっても、随時システムを改修するだけでレイアウトに合わせた動きが可能。タブレットでの操作一つで、倉庫内の荷物を入出庫し、所定の位置へ運搬できるため、倉庫のピッキング・保管作業の効率化につながります。
自動倉庫の種類・導入方法
コメント:岡谷システム 河原氏
商品の入庫や保管、出庫などの一連作業を自動化できる倉庫。倉庫管理システム（WMS）との連携によって、在庫管理やピッキング業務、運搬をシステムで管理することが可能です。
システム構築により、生産管理システム等の既存システムとの連携も可能。ピッキング作業の効率化はもちろん、自動倉庫の入出庫データを通して生産管理の最適化にも役立ちます。
デパレタイズ・パレタイズロボット
の種類・導入方法
コメント:岡谷システム 河原氏
製造現場で多用されている多関節ロボットを使用。自社で使用するケースを持ち上げられるようシステム構築することで、パレタイズ・デパレタイズの自動化が可能となります。
他の機器との相性が良く、例えばAGVと連携することで、AGVで運搬したパレットをロボットでデパレタイズするなど、属人化しがちな作業の連携も可能となります。
AGF（無人フォークリフト）の
種類・導入方法
コメント:岡谷システム 河原氏
コンピュータ制御により、自動走行できるフォークリフトのことです。操縦免許保有者の省人化につながるため、近年導入が進んでいます。
入庫したパレットをAGFでAGVに移載して各所に運搬するなど、各機器と連携することで、より効率的な運搬作業が実現します。
連携は、ぜひご相談ください。
自動化を実現したい業務内容や、求められる運搬スピードによって、導入すべき機器や台数、連携内容は異なります。
岡谷システムでは、機器導入前にシミュレーションソフトを使用し、シミュレーション動画もお見せする事が可能です（有償サービス）。
高額な機器類を導入する前に、成立性や動線などを事前に検証するお客様も多くいらっしゃいます。搬送自動化を検討する際は、まずご相談ください。
- 監修者
岡谷システム株式会社
常務取締役 河原氏
新工場建設時に
工場内搬送を
自動化した事例
- 自動化で製造業の
人手不足が解消した事例 - 自動化で製造業の
効率化が実現した事例
株式会社テルミック
| 業種 | 部品加工 |
|---|---|
| 従業員数 | 130名 |
| 導入機器 | 自動倉庫（ロータリーラック）/AGV（無人搬送車）/（今後導入予定）CTU（コンテナ搬送ロボット） |
導入前課題
短納期での部品加工により、
人員不足に悩まされていた
小ロットの切削部品加工を約2週間という短納期で対応。既存工場では、短納期での発送実現のため、約35名以上の従業員が全て手作業で搬送業務を実施していました。
事業拡大に向け工場を新設するにあたり、現状の運用体制での受注量増加は難しいと判断。搬送業務の自動化に踏み切りました。
導入後効果
10名分の人員削減・残業時間低減に成功
手動コンベアを使用していたところ、新たに自動コンベア付き自動倉庫（ロータリーラック）を導入。
毎日何百もの部品を35名で入出庫していた体制から、1年後には25名での対応が可能に。人員コスト削減のほか、残業や休日出勤も削減され、働きやすい環境の構築にもつながりました。
内容
入出庫の作業スピードを落とさない
ロータリーラックを
提案
自動倉庫は、「AUTOSTORE」という製品が最近注目されており、検討頂く機会も増えています。今回は、商品の短納期化を実現するため、入出庫の速度が速いロータリーラックを提案。収納密度も高いため、入出庫が大量に行われるテルミック様に適していると考えました。
また、入出庫指示から検査まですべて管理していた「生産管理システム」との連携も実現しています。
- 監修者
岡谷システム株式会社
常務取締役 河原氏
株式会社三五
| 業種 | 自動車部品メーカー |
|---|---|
| 従業員数 | 2,790名 |
| 導入機器 | AGV（無人搬送車）/デパレタイズ・パレタイズロボット |
導入前課題
事業拡大に向け、
物流コスト半減の目標を掲げる
新たな自動車部品製作の事業参入に向け、工場規模を拡大。事業拡大に向け、企業全体で「2025年までに物流オペレーションコストを半減」という目標を掲げていました。
そんな中AGV機器メーカーであるMujinの事例動画を視聴し、AGVと多関節ロボットがコスト削減に効果的だと判断。工場導線に合わせた動作の実現に向け、システム構築も併せて依頼することになりました。
導入後の期待
属人化していた作業を
そのまま自動化できる利便性
現在、機器の必要台数や仕様決定を進めている最中。これまでAGVは導入していたものの、工場に合わせたシステム構築は初めて。これまで人の手で搬送業務を行っていたAGVへの載せ替えやパレタイズ業務を、作業効率そのままに自動化されることに大きな期待を寄せています。
将来的には、工場ワンフロアを全自動化することも検討。2025年の物流コスト削減に向け、積極的に設備投資を進めています。
内容
各機器の動作連携がスムーズになるよう提案
倉庫に付属する垂直搬送機・資材を取り出すデパレタイズロボット・搬送用のAGVのスムーズな動作連携がカギになります。岡谷システムのSIerとしての知見を活かし、各機器の動作トリガーを設定することができました。
三五様は、システム構築を踏まえた自動化は初めて。人の手で行っていた作業をいかに効率を落とさず自動化するかにこだわりました。
- 監修者
岡谷システム株式会社
常務取締役 河原氏
プロに聞く！
工場内搬送自動化を
進める前のQ&A
工場内搬送自動化は、決して安い投資ではありません。だからこそ導入前に疑問点を解消したうえで導入しましょう。
それぞれの疑問に対して岡谷システム監修のもと、説明しています。
- 監修者
岡谷システム株式会社常務取締役 河原氏
工場内搬送自動化の
デメリット
搬送の自動化のデメリットとして、故障するリスクがある・維持費がかかる、そもそも自動化が難しいといったものがあります。
しかし、単純作業こそ自動化しやすく、複数の自動化手段の中でも導入しやすいのが搬送業務。ここでは、具体的なデメリットから自動化を進める前に確認すべきポイントを紹介します。
工場内搬送化の導入フロー
丁寧に行います。
問い合わせから導入までのフローを全て解説しています。導入までの期間は、約1年弱。その間に、実現したいことをヒアリングし、機器の動きやレイアウト作成を提案。必要に応じてシミュレーションを行ったうえで導入に進みます。
工場の稼働計画に関わるため、ぜひ早めに相談することをおすすめします。
工場内搬送自動化の
費用目安は？
搬送自動化に使用する各機器の目安費用から、費用対効果の算出方法まですべて紹介します。
費用が高いと言われることが多いマテハン機器ですが、実は費用対効果も高いことが特徴です。削減できる人員等も算出できますので、ぜひご相談ください。
中小企業で工場自動化を進めるために何をすべきか？
「自動化を進めたいけど、あまり費用をかけられない…」とお悩みの中小企業は多いのではないでしょうか。
少しずつ自動化を進められるよう、中小企業が活用できる補助金や、導入事例について紹介しています。
工場の自動化で
できること・できないこと
工場の自動化でおすすめなのが、搬送・目視検査・部品組み立てなど、単純だけど人員が割かれている作業への導入です。近年はAI外観検査なども活用されていますが、良品・不良品の判断が難しいものは、自動化に時間がかかります。
ここでは、具体的に自動化できること・できないことを詳しく紹介しています。
AGVとAMRの違いは？
次世代AGVとして注目されている、自律走行搬送ロボット「AMR」。障害物を自動検知し、自由に走行できることから、近年導入が進んでいます。
しかし、工場導線によってはAGVの方が効率的な場合も。ここでは、AGV・AMRそれぞれの特徴について紹介しています。
AGV導入時のポイントは？
自社の課題や現状、導入することで得られる費用対効果などのメリットをしっかりと明確にし、その効果を得られるように検討を行いましょう。適したAGVであるかどうかに加え、既存システムなどとの連携・連動にも留意が必要です。
物流ロボットの種類とその特徴とは？
モノを運ぶ搬送系ロボットやピッキング・積み下ろしを行うアーム系ロボットなど、目的に応じたロボットの導入を行う企業が増えています。どのようなロボットがあるのかを知り、人員削減や人手不足解消・業務効率化などの効果を得られるように導入しましょう。
AGVの光学式と磁気式の違いとは？
搬送方法の違いや誘導方法の違い、走行方式の違いなどによって分かれていますので、目的に応じたAGVを導入するようにしましょう。中でも「磁気式」と「光学式」の違いは特徴的ですので、ぜひ知っておいて下さい。
作業員の安全性を高めるには？
工場を始め製造現場・生産現場では安全への対策が最優先となります。安全対策を万全にするためにも、まずは工場においてどのような場合にどんな事故が起こりやすいのかを明確にし、把握することが大切ですが、その原因として作業員への負担が大きいことも挙げられます。
AGVの充電方式の違いは？
充電方式が違うと、作業効率にも大きく関わってくるため、現場でAGVをどのように稼働させるかで充電方式の選び方も変わってきます。充電方式の違いを把握し、現場に合った充電方式のAGVを選びましょう。
自動搬送車（AGV）のカスタマイズとは？
例えば磁気テープの上を走行する自動搬送車（AGV）を導入した場合、磁気テープの貼り替えを伴うレイアウト変更が発生すると多くの費用がかかってしまいます。それぞれの工場や現場に適したカスタマイズを行うことにより、その場に適した自動搬送車（AGV）が運用できます。
AGV（無人搬送車）とAI（人工知能）の組み合わせとは？
AGV（自動搬送車）は非常に便利なソリューションですが、さまざまな課題を抱えています。レイアウト上の問題や安全の確保など、必要となる課題にAI（人工知能）の技術を組み合わせることにより対応出来ます。
AGVの導入で2024年問題は解決できる？
物流2024年問題により、製造業では製造リードタイムの短縮と人材コスト削減が主な課題となるでしょう。既存の人材を中心に製造リードタイム短縮を図り、かつ人材コスト削減を目指すためには、AGV導入による現場効率化が重要なポイントになります。
製造工場に適しているQRグリッド式AGVについて
スペース効率が高くフリートコントロールによる幅広い工程カバーができるため、複数のAGVでも渋滞・衝突することなく同じエリアを走行できるメリットがあります。搬送ルートが複雑な工場や、一時保管が必要な工場では導入を検討してみると良いでしょう。
GTPを導入するメリット・デメリット
物流では、通常のピッキングの場合、人が棚を歩き回りますが、GTPでは商品が人のところまで運ばれます。この技術は高効率で作業者の省力化・省人化を実現するなどのメリットがありますが、反面、費用対効果が見合わないこともある、レイアウトの変更が必要、システムトラブルのおそれがあるなどのデメリットもあります。
AGV/AMRの安全規格について
無人搬送車に関する安全規格ISO3691-4が2020年に制定されたことを受け、JIS規格であるJIS D 6802も大幅な改定が行われました。より高い安全レベルの機器を選定することが重要になりました。
こちらの記事では、AGV/AMR導入の際に抑えておきたい安全規格について紹介しています。
ロボットアーム付きAGV/AMR導入検討のポイント
生産現場を大きく効率化させるロボットアーム付きAGV/AMRですが、実際に導入する際には、生産性だけではなく安全性も考慮した運用が大切になります。ここでは、ロボットアーム付きAGV/AMRの導入を検討している現場に向け、安全性の国際規格に関する規定、および運用面における安全確保の主な例についてご紹介しています。
リフトソリューションについて
AMRを導入する前に、どのような場所・環境で活用したいのか、どのように使いたいのかなど、十分に検討した上で最適なトップモジュールを選択する必要があります。リフトソリューションの課題や導入事例なども紹介しています。
コンベヤトップモジュールソリューションについて
人間が手作業で行っている、コンベアへの荷物の投入やコンベアで運ばれてきた荷物を受け取るという作業を、AMRを用いることで自動化するというものになります。導入によってダウンタイムの減少やヒューマンエラーの削減を実現し、ひいては施設全体の生産性を向上させたという事例が報告されています。
カート潜り込み牽引ソリューションについて
カートの下に潜り込み、リフトアップしてカートごと搬送する仕組みです。カートをそのまま運ぶので、カートの上部分を用途に合わせてカスタマイズできます。前後の工程に合わせてからくりを設計することもできます。AMR導入前から準備しやすいので、運用計画を立て、スペースを確保しましょう。
工場内自動化で解決できる
製造業の課題
製造業が抱える課題のうち、工場内搬送自動化を進めることで解決できる課題をまとました。
テレワークなどの柔軟な働き方
現場で行わなくてはならない作業を自動化することで、リモートワークの活用など、従来よりも柔軟な働き方を実現できます。働き方の選択肢が増えることで、採用力強化にもつながります。
重労働な運搬作業から解放される
搬送作業は、常に重量のある荷物を扱うため、心身ともに負担が大きい作業です。そのほか工場の気温など、外部環境にも影響されることがありますが、自動化することで従業員の負担軽減や安全確保にもつながります。
河原氏
私が解説します