【工場・機械】自動化・無人化で変わる「人」の役割と必要な機械設備

ロボット（搬送、組立、検査など）

製造現場の自動化・無人化を実現するうえで、ロボットの活用は欠かせません。ロボットは、従来人手に頼っていた様々な作業を自動化できるだけでなく、高い精度と再現性を実現できます。

搬送用ロボット

部品や完成品の搬送を行うロボットで、コンベアシステムと連携しています。部品や製品を高速かつ正確に移動させることができ、ラインの効率を大幅に向上させます。また、センサーと連携することで、物品の不具合検知や、搬送経路の最適化も可能となっています。

組立用ロボット

複雑な組立作業を高速かつ高精度で行えるロボットで、柔軟な動作が可能です。部品の位置や向きを自在に変えながら、高速かつ高精度に組み立てを行うことができます。また、力覚センサーを備えているものもあり、部品同士の干渉を感知して無理な力をかけないよう制御することで、製品の品質低下を防ぐことができます。

検査用ロボット

製品の外観や寸法の検査を自動化し、ミスを防止するロボットです。従来の人の手による検査では見落としや判断ミスが発生しやすかったのに対し、ロボットによる自動検査は極めて正確で、品質管理の強化に大きく貢献しています。また、検査の自動化により、人手を他の付加価値の高い作業に割り振ることも可能となり、生産性の向上にもつながっています。

このように、ロボットは製造現場における自動化・無人化に欠かせない存在となっており、生産性の大幅な向上に貢献しています。今後もロボット活用のニーズは高まっていくことが予想されます。

コンベアシステム

製造現場での自動化・無人化に欠かせないのがコンベアシステムです。コンベアとは、ベルトやローラーなどを用いて物品を搬送する装置のことで、以下のようなメリットがあります。

• 連続的に運搬できるため、作業の効率化が図れる
• 自動化が容易で、人手を介さずに運搬できる
• ラインの長さに合わせてレイアウトが自在

搬送物の大きさや重量に応じて、様々な種類のコンベアが用意されています。また、曲がり角や傾斜、垂直搬送に対応したコンベアを組み合わせて、最適なシステムを構築することができます。

自動化ライン（加工、組立、包装など）

生産現場における自動化・無人化では、様々な工程を自動で行うライン化が進んでいます。

例えば、部品の加工工程では、以下のような自動化ラインが活用されています。

• 切削加工機の自動化ライン
• 板金加工の自動化ライン
• プレス加工の自動化ライン

また、製品の組立工程では、部品の供給、ロボットによる組立、検査まで一貫して自動化された組立ラインが導入されています。さらに、製品の包装工程でも、自動計量、箱詰め、ラベル貼り付けなどを自動化した包装ラインが実現されています。

こうした自動化ラインにより、製造業における生産効率と品質の大幅な向上が期待されています。

無人搬送車（AGV）

AGV（Automatic Guided Vehicle）は、1980年代から生産現場を中心に導入が進められてきた無人搬送車です。バッテリーで動力を得て、あらかじめ設定された走行ルートに沿って自動で走行し、人手による運搬作業の自動化・省力化を実現します。

代表的な搬送方式には以下のようなものがあります。

このようにAGVには様々な搬送方式があり、用途に合わせて適切な方式を選択することが重要です。

センサー、カメラ、AIシステムなど

製造現場の自動化を支えるのが、様々なセンサーやカメラ、AIシステムです。

センサーは、温度や圧力、振動などの物理量を検知し、機械の状態を監視します。また、カメラは製品の外観検査や作業工程の監視に役立ちます。

製造現場で活用されるAIシステム例

• 外観検査：画像認識AI
• 予知保全：機械学習による異常検知
• 制御最適化：強化学習によるパラメーター調整

このように、AIシステムは検査や保守、制御の高度化に貢献しています。人手に頼らず、高度な自動化を実現するには、これらのデジタル技術の導入が不可欠です。