マテリアルハンドリングロボット活用ガイド：現代オペレーションへの実践的導入

マテリアルハンドリングロボットとは？ 自社オペレーションへどう適用するか？

製造現場の多くのタスクは「マテリアルハンドリング」の傘下に入ります。しかし、この用語がロボット自動化にどう適用されるかは必ずしも明確ではありません。

ビジネスでのマテリアルハンドリングロボット活用への実践的入門ガイドです。

マテリアルハンドリングロボットとは

マテリアルハンドリングの定義はシンプルです：施設内で材料を短距離移動させること。従って、マテリアルハンドリングロボットとは、施設内で材料を短距離移動させるあらゆるロボットを指します。実践的観点では、ロボットに各物体を把持させ、別の場所へ移動させ、置くようにプログラミングすることを意味します。このため、マテリアルハンドリングタスクはロボットで実現しやすいタスクの部類に入ります。

マテリアルハンドリングはロボットには変動が大きすぎる？

施設内でマテリアルハンドリングタスクを探し始めると、そこかしこに見つかるでしょう。人々は常に材料やワークピースを拾い、移動させ、仕分け、保管しています。しかし、こうしたタスクが本当に自動化可能か疑問に思うかもしれません。マテリアルハンドリングタスクには変動が大きすぎて自動化向きではないように見えるからです。自動化には確かに、物体が一貫した規則的な方法で提示されることが必要です。しかし、ロボット導入プロセスの利点の一つは、以前は気づかなかった規則性の機会を明らかにしてくれることです。マテリアルハンドリングロボットを導入する際、タスクの中に新たな一貫性を発見できるでしょう。

ロボットをマテリアルハンドリングに使う決定的な理由

マテリアルハンドリングタスクにロボットを使うメリットはいくつかあります。ロボットは以下の一般的課題の克服を助けます：

• 高い労務費の抑制
• 生産性向上
• ダウンタイム削減

しかし、他すべてを上回る決定的な理由が一つあります：

• 作業員の怪我を減らす

マテリアルハンドリングタスクは、平均的な作業者にとって最も危険なタスクの一部です。必ずしも危険な機器を扱うわけではありませんが、常に身体への負担リスクがあります。反復動作による筋骨格系障害が原因です。事前体操やエルゴノミクス改善でリスク軽減は可能ですが、タスクをロボットに任せる方がより効果的です。

他のマテリアルハンドリング機器とロボットの棲み分け

ロボットは、あなたの施設で使われる様々なマテリアルハンドリング機器の一つに過ぎません。他の機器例：コンベア、荷揚げ装置、統合マテリアルハンドリングシステム、天井クレーン等。それぞれに固有の役割があり、ロボットがすべてを置き換えるわけではありません。では、どんな状況でロボットを使うべきでしょうか？ 企業は、本来なら人間がやらなければならないタイプのタスクにロボットを使っています。例えば、作業者が重い袋をパレットへ積み上げる代わりにロボットが担当します。しかし、飛行機全体を格納庫内で移動させるなら、天井クレーンのような装置が確実に必要です。

ロボットに最適な5つのマテリアルハンドリング用途

ロボットに最適なマテリアルハンドリングタスクの5例を挙げます：

1. 製品梱包

出荷や次工程向けに製品を梱包するのは一般的なマテリアルハンドリングタスクです。製品自体に付加価値を与えない、典型的な「合間」の工程です。ロボットは梱包に最適で、同一ロボットで多様な製品タイプをシームレスに扱える柔軟性があります。

2. 部品移送

製造プロセスの多くのステップは、施設内の一エリアから別エリアへ部品を移動させるだけです。これは退屈な作業で、人の時間を有効活用とは言えません。ロボット部品移送は導入・プログラミングが容易で、最初のロボットタスクとして非常に適しています。

3. コンベアへの積み下ろし

コンベアは施設内で材料を移動させる一般的手段です。しかし問題は、製品をコンベアへ積み降ろしする必要がある点です。コンベア積み込みには主に3つのアプローチがあります：

1. 人間がやる（上記と同じ課題を抱える）
2. 複雑な特注自動化ソリューションを導入し、次の自動工程へアイテムを誘導する
3. ロボットを使う

ロボットを使えば、人間と同等の柔軟性メリットを得られ、完全自動化より遥かに安価です。

4. 材料の保持

作業中、単に部品を固定しておくだけでよい場合があります。従来は人間が保持するか、専用治具を製作して材料を固定していました。ロボットなら多様な部品タイプに対応しやすくプログラミング可能です。塗装機前で部品を保持する等、このタイプのタスクによく使われます。

5. パレタイジングとデパレタイジング

材料はパレット積みで納入されることが多く、デパレタイジングが必要です——退屈で「腰を痛める」仕事です。同様に、製品を顧客へ出荷する前の最終段階は通常パレタイジングです。ロボットはパレタイジングタスクに単に適しているだけでなく、人間より遥かに優れています。より一貫性高く積載でき、人間のような筋骨格系障害を患うこともありません。

マテリアルハンドリングロボットのプログラミング方法

良いマテリアルハンドリングタスクを特定したら、ロボットをどうプログラミングするか考えるのが良いでしょう。マテリアルハンドリングタスクは他のロボットアプリケーションよりシンプルなことが多いですが、プログラミングを可能な限り容易にするソリューションを探す価値があります。効果的なロボットプログラミングについてはこちらで詳細をご確認ください。

どのマテリアルハンドリングタスクにロボットを適用できそうですか？ コメント欄でお聞かせください。またはLinkedIn、Twitter、Facebook、Instagram、RoboDKフォーラムで議論に参加しましょう。