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【図解】省力化装置とは?メーカーおすすめの工場5選

1.はじめに

製造工場の運営を管理するに当たってもっとも頭を悩ませることは、「人」でしょう。人が多いと経費が増加することになりますが、工場を最低運転するための人の確保は絶対条件です。
しかし、こんな単純作業に人を何人も当てるのは、もったいないと考えます。さらに言えば、同じ人を使うのでも、ほかの頭を使う作業をやってもらえるようにしたい、と考えることでしょう。
そのために、省力化や省人化が進められ、製造ロボットやコンピュータなどの技術の発展とともに、自動化が進みました。今では、人がいる製造現場を探すのが難しいという状況になっています。

このコラムでは、そうした省力化に貢献する省力化装置についてご紹介しましょう。

2.省力化装置とは

省力化を行う設備は、省力化機械、省力化装置と言われます。この2つはどう違うのでしょうか?

実は違いはありません。省力化機器を使うメーカーでは、同じような省力化機器でも、省力化機械とも省力化装置とも呼ばれています。

装置とは、ある目的の機能を達するための機械や仕掛けのことです。一般的に省力化装置は、モーター、油空圧式のアクチュエーター、ロボットなどを用いながら、それらにシーケンサーのような制御する機器を組み合わせて作られます。それらの機器のタイミングを制御することで、組立や搬送などの目的に合った動作をさせることが可能です。

省力化機械の身近なものとして洗濯機があります。洗濯機は、水位センサ、パルセータ、モーター、回転センサなど多くの機器で構成されています。これらのことから、洗濯機は省力装置と言ってもよいでしょう。
この洗濯機を例として、省力化機械から省力化装置と呼べるものに変えるイメージを考えてみましょう。

図1でその例を紹介します。

図1 洗濯の省力化装置イメージ
図1は洗濯機が屋内の数カ所の集積所に置かれた洗濯物を順番に洗濯し、終わったら所定の配送所に置くというイメージ図です。もちろん現実的ではありませんが、省力化装置として分かりやすく考えられるイメージです。

3.省力化装置の使い方

省力化装置について図2でもう少し詳しく見てみましょう。

図2-1 省力化前の生産ライン

図2-1 省力化実施後の生産ライン

図2-3 加工組立装置による省力化

この図のイメージは、製造工場の部品設定から梱包までを行う装置のイメージです。図2-1では、省力化前の手作業による製造工程です。

図2-2は、手作業の工程、仕分け工程、加工工程、組立工程、検査工程、包装・出荷工程に省力化機械を導入し、製造工程を省力化しています。

製造工程の中で、加工機械、組立機械、検査機械の3つの省力化機械を1つに機械化した省力化装置のイメージが、図2-3です。

ここで、省力化の効果を挙げてみます。

分類 実施効果
生産性向上 生産性の向上
省人化
製品品質の向上
製造品不良率の低下
製造ライン稼働率の向上
多品種・少量生産に対応可能
労働環境を良くする 運搬作業・重作業の減少
単純作業からの解放
作業環境の向上
現場意識改革 現場作業員の意識向上
現場作業員技術力の向上

これらの効果が図2の省力化装置で実現できていることが分かります。

一方、省力化・自動化に対する問題点も指摘されています。

問題点例
1 ロボットや周辺装置に対する理解が低い
2 省力化装置導入時に付帯作業が多い
3 材料ロス
4 人材が少なく導入したが使いこなせない
5 検査の工数が逆に増えた
6 導入した目的とあった運用となっていない
7 精度が要求通りでない
8 周辺装置・既存装置と連携ができない
9 装置の保守に人が取られすぎる
10 製品や設備の変更に対し、省力化装置が簡単に変更できない

これらの問題は省力化・自動化を進める過程で起きる問題がほとんどで、これらの問題を一つ一つ解決することで、問題の解決とともに省力化・自動化の効果が上がります。

4.省力化装置事例

図3に飲料品の製造で、省力化あるいは自動化を進めた工場をイメージした図を紹介します。色々な食品工場のプロセスがWEB上で紹介されていますが、各工場とも特徴があって細かい点では異なるところがありますが、ほぼ図3のイメージのような工程で製造が行われています。

また、半導体基板実装工程、自動車塗装工程など業種が異なった製造プロセスでも、使われる省力化装置の種類や数は異なりますが、省力化の目的や考え方はほぼ同じです。そのため、ある製造プロセスの省力化装置の配置などは、省力化を進めるときの参考になるでしょう。

図3 飲料製造設備の省力化イメージ
設備はいくつかの製造加工工程に分かれ、製品を出荷します。製造ラインには製造工程ごとに省力化装置が設置され、工程を進めていることが分かります。
各工程で使われる省力化装置は、工場ごとに、メーカー・方式などに違いと特徴がありますが、目的はほぼ同じです。

  • 殺菌装置
    はじめに原料の殺菌を行います。
  • サージタンク
    タンクに飲料原料を溜め込みます。省力化装置としては、タンク出入口の弁と液面計と連動した自動化が考えられます。
  • 充填機
    瓶や缶などの容器に、原料を充填する装置です。
  • 金属探知ウェイトチェッカー
    製品の中の金属異物の検出と重量の測定を行います。
  • 転倒殺菌装置
    加熱と容器を傾けて殺菌します。
  • クーラー
    容器内容物の温度を下げます。
  • ラベラー
    容器にラベルを貼り付けます。主にシュリンクラベルです。
  • 外観検査
    容器の外観検査装置です。
  • ケーサー
    容器を箱詰めする工程です。
  • パレタイザー
    箱詰めした製品の出荷準備を進めます。

5.おすすめの省力化機械の設計製造会社5選

① 日本サポートシステム株式会社

https://jss1.jp/

日本サポートシステム株式会社
【所在地】
茨城県稲敷郡阿見町阿見字阿見原4666-1777

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【特徴】
設計・加工・組立まで自社で生産する一貫体制が、日本サポートシステムの強みです。これをベースに、高品質・低コストの製品・サービスを提供することができています。
また、現状の生産方式と計画情報から、どうすれば最大利益が得られるかというシミュレーションが得意分野で、簡単に生産設備の見える化の経験が豊富です。

日本サポートシステム社は幅広い分野の生産設備の構成に関わっていますので、いろいろな検査装置のノウハウがあります。そのノウハウから生産設備の省力化・自動化に対し、設備の特徴に応じた最適な省力化などを提案し、設計・製造することが可能です。
さらに、国内・海外の拠点によって、どのような案件でも対応することができ、国内の東北から九州まで広い範囲で、様々な要望に答えられる体制が日本サポートシステム社の強みと言えます。

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

② 株式会社フェック

http://flex-eng.jp/

株式会社フェック写真は、フェック社です。

【所在地】
大阪府大阪市城東区古市1丁目1-17
TEL:06-6933-9851(代表)

【営業品目】
工場生産設備の省力化機械の設計・製造・据付け・調整
省力化機械の改造

【特徴】
フェック社は、1970年の創業以来、機械装置の設計・製作・据付け・調整までを一手に引き受ける業務を続けています。省力化機械の製作は、携帯電話・液晶パネルから自動車・生活雑貨までどの時代の代表とする製品の製作を手掛け、これからの時代の省力化機械の製作にも期待が寄せられます。製作する省力化機器の製造の範囲は、小規模装置のリニューアルから大規模設備案件までです。

フェック社は、生産ラインの省力化するメリットは、生産能力の向上、確実化による品質向上、生産コストの削減、作業員のケガの防止と考えて、取り組んでいます。

【実績】
太洋工業株式会社、中外炉工業株式会社、パナソニック株生産革新本部、パナソニック株PAVC社、三星ダイヤモンド工業株式会社

③ 株式会社鳥取メカシステム

https://torimeka.jp/

株式会社鳥取メカシステム写真は、鳥取メカシステム社の自動機作りを支えるマシニング設備です。

【所在地】
鳥取市若葉台南7丁目1番31号
TEL:0857-52-6009

【営業品目】
各種自動機(省力化設備)設計・製作・メンテナンス
各種精密部品設計・製造(少量・多品種・高品質・低コスト対応)
パソコンアプリケーションソフト開発

【特徴】
鳥取メカシステム社の事業は、自動機を使って色々な分野の生産工場の生産性と効率化を行うことです。鳥取メカシステム社の特徴は、次の4点に代表されます。

1つ目は、企画・設計からソフト開発・製作・設置・保守まですべてワンストップの一貫体制で行います。
2つ目は、充実したインフラにために全国のどこへでも対応可能ということです。
3点目は、高品質で短納期で仕上げることができることです。
最後の4点目は、製造に当たっては、1台でも大量生産でも、またOEMでも対応できる柔軟な体制があることです。

④ 村田機械株式会社

https://www.muratec.jp/

村田機械株式会社写真は、村田機械社製 半導体工場向け搬送システムです。

【所在地】
京都市伏見区竹田向代町136
TEL:075-672-8111

【営業品目】
ロジスティクスシステム・FAシステム・クリーンFA・工作機械・シートメタル加工機・繊維機械・情報機器の製造販売

【特徴】
村田機械社の研究・開発への取り組みは、研究開発部が事業部の枠を超えて基礎技術の共有を図っています。また、情報通信制御開発本部では、ICTを活用した次世代の製品やサービス開発を行っています。
品質に対する取り組みは、ハードとしての性能のほかに納期・価格・アフターサービスを含めた総合的な取り組みです。

村田機械社の生産革新への挑戦は、10年以上の実績があり、常に知恵を出し続け進化続けることが現場力として、改善に生かす生産技術力と知恵を出しやすくする仕組みの管理技術力へとつながっています。

⑤ 株式会社アラキ製作所

http://www.araki-mfg.co.jp/index.html

株式会社アラキ製作所写真は、アラキ製作所社製クォーターガラス接着剤塗布装置です。

【所在地】
愛知県豊田市広久手町6丁目11番地
TEL:0565-31-1771

【営業品目】
一般機械器具製造業
自動搬送装置:各種自動搬送装置、工程間自動搬送装置、自動パレタイザー装置
省力化装置(自動搬送):ウインドガラス接着剤塗布装置、車輌組付部品の取付補助装置、スキルアシスト装置、重力バランス装置、各種自動化設備
クレーン:天井クレーン、橋型クレーン、ジブクレーン、自動化クレーン

【特徴】
アラキ製作所社の企業理念は、創造と挑戦を続けることを中心に、安全・品質・スピード・コスト・顧客満足の仕事をする、ということです。事業を行うに当たっては、生産現場の革新を支え、独創と調和がとれた事業を目指しています。

自動車製造ラインは日々高度化、複雑化しているため、スピードと柔軟さでモノが流れるように、人と機械が協調して動く自動搬送装置・省力化装置を提供することが、アラキ製作所社の使命です。また、モノを動かす独創のアイディアと先進のロボット技術によって多様な製品開発を行い、世界に展開しようとしています。

【実績】
トヨタ自動車株式会社、日野自動車株式会社、株式会社SUBARU、岐阜車体工業株式会社、株式会社豊田自動織機、ダイハツ工業株式会社、いすゞ自動車株式会社、他

6.おわりに

当初は生産ラインに数台置かれた省力化装置も、ライン全体、工場全体へと広がりを見せ、省力化・省人化という目的を達成しました。今後の省力化装置の目的は、生産効率向上・多品種少量生産対応といった市場に合わせた製造方法に適用できるように変わっていきます。

省力化装置は、カメラのような撮像技術、ロボット技術、これらのハードウェアを支えるソフトウェア技術で構築されています。そして、これらの技術は、日々進化し続けており、IoTのようにネットワークとの連携、ビッグデータ技術など工場全体の自動化・無人化が模索されています。

これらの技術を取り入れ工場を運営していくためには、人がこの技術に対応できることが必要です。そのために、省力化で余裕のできた人材は、モノづくりの技術に対応できる人づくりへと適用していくことが必要ではないでしょうか。

 

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