【動画つき】工場自動化のメリットは？事例や費用感もご紹介
昨今では技術の進化は目まぐるしく、次々に新たな技術が開発されます。
工場もそのうちのひとつで、多くの工場の作業でロボットが導入され、生産の自動化が進んでいます。
従来は人が行っていた作業をロボットが代わりに行うことで、効率化が図られています。
しかし、ロボットの導入が進み、作業が自動化されると人の仕事がどんどん奪われるのではないのか、という懸念もあります。
結論からいうと、ロボットの導入が進んでも人の仕事な無くなることはありません。
むしろ、ロボットの導入は少子化問題で労働力が不足することを予想して、開発されています。
本記事では、工場にロボットを導入して自動化するメリットやデメリット、導入事例などをご初回します。
また、工場自動化をして、
・省力化、省人化してコストダウンしたい
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・人的ミスを減らして品質価値を高めたい
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場合は、関東最大級のロボットSIer、FAプロダクツまでお問い合わせください。
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⇒生産ラインの自動化のメリット・デメリットは？目的や事例紹介
目次
１．工場の自動化とは？
工場の自動化とは、従来人が行ってた作業を、ロボットが代替して行い、効率化を図るという施策です。
「ファクトリーオートメーション」とも呼ばれ、「FA」と略されることもあります。
具体的には自動化によって、搬送や検査、溶接、組立作業をロボットが代替します。
そもそも日本では、深刻な少子高齢化が進んでおり、工場の人手不足が将来予想されます。
ロボットを導入した工場の自動化はそれらを解決するためでもあります。
①人手が足りなくなる
↓
②技術者の数も少なくなる
↓
③次の技術者を育てる人も少なくなる
↓
④生産率が下がる
という悪循環に陥ります。
人手不足で、生産が追いつかなくなってしまっては、元も子もないため、工場の自動化は必須です。
２．工場の自動化ロボットの導入例
実際に工場にロボットを導入することで、代替される作業にはどのようなものがあるのかをご紹介します。
（１）溶接ロボット
溶接は紫外線とヒュームが発生し、高い熱を発するため過酷な環境での作業を強いられます。
特に今まで人が行っている時は夏場は暑く、冬場は寒いという環境での作業が必須でした。
また、作業を習得するまでも一定時間必要で、ある程度熟達した技術が必要な作業でもあります。
溶接は大きく下記の２つの種類に分かれます。
● アーク溶接
● スポット溶接
これらもロボットの導入により、自動化できるようになりました。
人間の関節を模範した「多関節ロボット」がこれらの作業を代替します。
（２）搬送ロボット
物流業界の工場が導入しているロボットが搬送ロボットです。
これは荷物を指定の場所まで運んだり、荷造りまで行ってくれます。
搬送ロボットにも様々な種類があり、工場内を広く走行する自動式走行ロボットもあれば、指定の場所で荷物を持ち運ぶ多関節ロボットなどがあります。
例えば、人が搬送する場合は重い荷物だと、腰を悪くしたり、落としてしまったりなどの人為的なミスが発生します。
これらを防ぎ、効率化を図るために導入されているのが搬送ロボットです。
実際に、「ナスラック」では無人化でロボットが荷造りから発送まで行う工場も登場しています。
⇒【図解】搬送装置の種類やメリット紹介！おすすめメーカー5選
（３）組立ロボット
例えば自動車部品の工場では、製品を組み立てる工程に、ロボットが導入されています。
従来、組立作業は流れ作業的なもので、ラインで働く作業員は単調な作業を求められます。そのため、ミスを誘発していました。
特に24時間稼働する工場の場合では、交代勤務とはいえ、深夜の労働は睡魔との闘いです。
組立ロボットの導入でそれらの問題が解決され、さらに緻密な作業や効率化が期待されています。
（４）塗装ロボット
先述した自動車部品の組立と同じく、すでに導入され自動化されているのが塗装ロボットです。
車などの大きな塗装が必要な工程では、ロボットが代替して塗装を行ったほうが費用対効果も高く、人の体に害もありません。
塗料の成分は人の体に害になることもあるため、塗装ロボットは自動車工場で大活躍しています。
（５）検査ロボット
搬送ロボットと並んで、今後さらなる普及が予想されているのが「検査ロボット」です。
生産工程の検査過程は従来人による緻密な作業や判断が必要とされていました。
しかし検査ロボットの登場でこれらをAIの画像識別技術が行えるようになったのです。
また、画像の解析技術には大きな注目が集められておりロボットに３Dスキャナーや、カメラを持たせて、プリント基盤のような平面のものだけではなく、複雑な形状の製品の検査も可能になる技術の開発も進められています。
３．工場にロボットを導入して自動化するメリット
人手不足を解消する目的で導入され始めたロボットですが、その他にどのようなメリットがあるのでしょうか。
期待されるメリットは以下の通りです。
- コストの削減
- 品質の向上
- 作業の効率化
工場にロボットを導入することで、そこにかかっていた人件費の必要がなくなります。
極端な例ですが、今まで5人の人手が必要だった工程をロボット１台で完了させることも可能です。
そのため、全体的なコストの削減につながります。
また、品質の向上にもつながります。
人が行っているとどうしても人為的なミスや、トラブルが発生するため、一定の品質を確保することは大変でした。
ロボットと違い人間は疲弊します。見落としなども当然発生します。
しかし、ロボットを導入することである一定に品質は常に確保できるようになります。
人とは違いロボット24時間稼働しても疲れません。ですから、大量生産の製品の品質向上にもなるのです。
その他、作業の効率化にも影響します。
前述したとおり、人が連続して作業すると疲弊によるミスやトラブルが発生します。
しかし一定のパターンで継続し稼働するロボットは、常に同じ作業を行えます。
そのため、全体的な作業の効率化にもなります。
⇒産業用ロボットメーカーのランキングを紹介。4強の特徴を比較
⇒【動画付き】産業用ロボットとは？4種類の形状と5つの用途を解説
４．工場にロボットを導入して自動化するデメリット
ロボットを工場に導入するデメリットは初期費用が発生することです。
高い技術を兼ね備えたロボットの導入費用は当然安くはありません。
ロボットを導入するためにはコンサルティングを行い、設計書の作成や細かな計画を立てる必要もあります。
ある工作機械を1台導入するには、
・ロボット本体 300万円
・ロボット関連装置（架台、ハンド）70万円
・ロボット周辺装置（安全柵、生産ストッカー）90万円
・システムインテグレーション関連費用520万円
＝総額 980万円
（出所：経済産業省・日本ロボット工業会「ここが知りたい！ロボット活用の基礎知識」）
上記のとおり一台で1,000万円近くに費用が発生します。
これを5台導入すると5,000万円ですので、初期費用にはある程度のコストがかかることを把握しておいた方がよいでしょう。
重要なことは費用対効果です。
下記の記事では、費用対効果の事例を記載しています。参考までご覧ください。
⇒水平多関節ロボットとは？特徴やメリット・デメリット＋工場3選
⇒直角座標ロボットとは？特徴やメリット・デメリット＋工場3選
5.工場自動化に関するご相談はFAプロダクツへ
人の作業を機械が行うと聞くと、人間の仕事が機械に奪われるとネガティブな反応もありますが、実は生産性を損なわないためにも、工場の自動化は必須です。
AIの進歩や機械学習、Iotの導入など、様々な分野でロボットによる工場の自動化は進んでいます。
より作業を効率化し、品質が高い製品を生産する技術の開発は今後も進んでいくでしょう。
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。
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