ロボットパレタイジングシステム立ち上げで避けるべき6つの落とし穴

「Garbage in, garbage out（入力がゴミなら出力もゴミ）。」 コンピュータサイエンス業界のこの有名なフレーズは、自動マテリアルハンドリングにおいても検討に値します。ロボットパレタイジングシステムに適用すると、システム出力——特に積み上げパレット品質とスループットレート——は、システム入力の品質に直接結びついています。したがって、新プラント建設でも既存設備改修でも、システムにロボットパレタイザーが含まれるなら、スムーズな立ち上げのために計画すべきことは山ほどあります。新規ロボットパレタイザーの立ち上げプロセスに悪影響を与える、見落とされがちな2大側面は、システム入力品質の悪さと立ち上げ時のリソース不足です。以下のポイントを考慮することで、貴社は不十分なコミッショニング計画がもたらすスケジュール頭痛、予期せぬコスト、タイムライン影響を回避できるより強い立場に立てます。

1. 製品品質

寸法バラツキ システム入力で最初に考慮すべきは製品寸法バラツキです。北米大手段ボール箱サプライヤーUlineによれば、箱寸法の「許容製造バラツキは±1/8インチ」です。しかし、ロボットパレタイジングシステムのエンドオブアームツール（EoAT）設計エンジニアは、機能範囲文書（FSD）で合意された記載ケース寸法と公差に基づいて設計します。革新的で堅牢なEoAT設計でも、ケースが合意公差外ならコミッショニングチームは苦労するでしょう。例えば、比較的多くのケースを一度にピックする際、多くのケース寸法が仕様外なら、EoATが設計通りにピックできません。これにより製品落下、またはより悪くは配置時の製品破損が生じます。多少のプログラム変更で修正可能でも、ハードウェア変更、さらにはツール再設計が必要になる可能性があります。ケースサイズが合わないためにコミッショニングでハードウェア交換が必要になったら、どれだけ遅延するか想像してください。ロボットセルへ供給されるケースが、署名済みFSD仕様通りか必ず確認してください。

ケース形状 言及に値する製品品質のもう一つの側面はケース形状です。ロボットパレタイジングシステムが段ボールケースを扱うなら、コミッショニング開始前に貴社のケースエレクターを調整しておくのが賢明です。組立段ボールケースでよく見られる問題は、長方形プリズムであるべきケースが斜方長方形プリズムになっていること。つまり、ケース天面と底面が長方形ではなく平行四辺形になっています。不規則な形状ケースは、マテリアルハンドリングシステムと製品の相互作用を悪化させます。例えば、多くのケースが奇妙な形状なら、ケース列の相対長が大幅に変わります。寸法不良ケースと同様、ピックプレースサイクルが劣化します。優秀なコミッショニングエンジニアならプログラム変更で対応可能かもしれません。しかし、積み上げパレットが綺麗に見えない可能性が高く、要求厳しいエンドカスタマーは積み上げパレット品質を製品品質の指標と見なすかもしれません。 サイクルタイム増加と積み上げパレット品質低下を避けるため、ケースが正しく成形されているか確認してください。 クラウニングと膨らみ——天面、底面、側面のいずれにおいても——もコミッショニングエンジニア/チームが対応するのに難儀します。膨らみは通常オーバーパッキング由来ですが、クラウニングは段ボール厚み、段ボール内相対湿度、フラップ折り目単位長さあたりのミシン目数の関数としても発生します。フラップにミシン目がなくても、プレススコアが十分深くないとフラップが未折り状態に戻ろうとします。比較的長いケースでは、ほぼラグビーボール形状になります。クラウニングケースは、積み上げ荷高が増すにつれ積み荷をますます不安定にします。結果、積み荷には搬送速度・加速度低減や段間シート挿入が必要となり、最終的にサイクルタイムとプロジェクトコストに影響します。最悪、積み荷不安定で搬送不能になることも。 ケース寸法仕様外と同様、奇妙なケース形状は製品落下を招き、システムスループットに影響します。 ケースベンダーと協力してケース形状と寸法バラツキを調整するには多少余分な時間がかかるかもしれませんが、これは投資する価値があります。

2. パレット品質

パレット管理はシステム立ち上げ時の検討事項として低優先度に見えますが、自動ロボットパレタイジングシステムでは、典型的なパレットディスペンサーを正常動作させるために一定のケアが必要です。例えば、屋外保管パレットは天候で濡れる可能性があります。濡れたパレットは、特に氷点下では互いに張り付きます。

パレットディスペンサー問題 典型的な自動パレットディスペンサーは、各パレットが他から独立して動けることを前提に設計されています。凍ったパレットは張り付きますが、過度に破損した板や突き出した釘頭でも張り付きます。パレットが張り付けば、ディスペンサーはパレットを供給する代わりに破壊する可能性が高いです。 パレットディスペンサー近くに、パレットを1日乾燥させるスペースを指定すれば、システム稼働時に使用可能なパレットが確保しやすくなります。 もちろん、パレットをシステム近くにステージングすることは、ラインオペレーターのシフト開始・終了責任に追加する必要があり、フォークリフトドライバーに必要時にパレットをディスペンサーへ投入するようリマインドするのも忘れずに。

パレットサイズバラツキ 世界共通のパレット寸法公差セットは存在しませんが、NWPCA制定の木製パレット統一規格第6.2節が北米で一般的なガイドとして用いられます。しかし、ケースサイズバラツキと同様、FSDがシステムエンジニアの設計基準として最終決定権を持ちます。 湿気で張り付くだけでなく、濡れた木製パレットは指定公差外へ膨張する可能性もあります。しかし発生理由に関わらず、こうしたバラツキ、特にパレット高さバラツキは、ロボットが製品を置く位置に影響し、パレット積み上げ品質に影響します。 例えば、パレットがシステムプログラムより低ければ、製品が通常より高い位置から落下し、積み上げパレットが雑に見えます。逆にパレットが高すぎれば、製品が押し潰されます。 さらに、ロボットEoATが製品を下から支える設計なら、過度に高いパレット高さでEoATがパレットに衝突する可能性があります。 パレット高さ検知機能追加のコスト増大を考慮し、多くの企業はこのオプションを見送ります。したがって、コミッショニング開始前にパレットサプライヤーが品質パレットを提供しているか確認するのが賢明です。 しかし、サプライヤー対応が面倒なら、こう考えてください：Bastian Solutionsは最近、寸法安定したオートメーショングレードパレット「Rogueパレット」を発売しました。Bastian SolutionsのRogueパレット使用で、パレット管理に関わる多くの頭痛を解消でき、コミッショニングプロセスを遅らせる要素が一つ減ります。

3. その他入力の品質

スリップ/ティアシート 基本的なロボットパレタイジングシステムはもちろん製品とパレットを利用します。しかし、システム立ち上げ時に手元にあり、調整済みであるべき他の入力もあります。 スリップシートやティアシートは多くのパレタイジングシステムで一般的なので、正しいサイズのシートを十分な量用意しておいてください。 コミッショニング開始後に倉庫奥深くで探す羽目にならないよう。 また、典型的なスリップシート対応ロボットパレタイザーには相対的なシート平坦性が必要です。 スリップシート保管環境で湿度が激しく変化すれば、ほぼ確実に反り返り、システム性能を低下させます。 駐車トレーラーに保管されたシートパレットが好例です。

印刷貼付機 多くのメーカーがサプライチェーン通じた製品追跡を必要とするため、ラベル印刷貼付システムも自動マテリアルハンドリングシステムでよく見られます。 システムインテグレーターとは独立したサードパーティがスキャナーとラベルを担当する場合、それらシステムが調整済みか確認してください。 ラベル粘着品質不良で搬送中に偶発剥離、汚れたプリントヘッドでケースへのラベル貼付位置が変動。これら二つの問題で製品が正しくスキャンされず、コミッショニングプロセスと運営全体がさらに遅延します。 ラベル関連でもう一点：データ管理システムに全ラベルデータがプリロードされていないなら、タイムラインが遅れる可能性があります。 ラベル変更に企業承認が必要で、承認者が休暇中だったらどうなるか想像してください！

ケースシーリングとストレッチ包装 コミッショニング前に調整しておく価値がある追加アイテムとして、ケースシーラーとストレッチラッパーがあります。 テーピングマシンとテープ種類を調整し、連続ケース、テープシワ、適切なテープ粘着を最小化。 接着剤使用なら、ロボットハンドリングで見られる加速度でケース底が開かないよう十分な接着剤塗布を確認。 システムでロボットパレタイジングシステム下流にストレッチラッパーを採用するなら、テストと生産がスムーズに行えるよう、十分な強度のストレッチフィルムを施設に確保してください。 システムインテグレーターが品質ストレッチフィルムを推奨できます。

4. 製品可用性

品質入力確保が重要ですが、おそらく同等に重要なのは必要製品が利用可能であること。 状況により、生産が製品タイプを変更するのに相当な事前通知が必要で、困難または不可能な場合があります。 したがって、システムで稼僄予定の全SKUをテスト用に用意しておくのが最善です。 さもないと、製品タイプが利用可能になるたびにシステムインテグレーターを呼んで段階的コミッショニングをスケジュールする羽目になります。 この明らかなデメリットは、再スケジュールの難しさです。 しかし、もう一つ考慮すべき側面は、高度に複雑なシステムはタイトに結合されがちで、一つの製品タイプテスト中の小さなシステム変更が、他製品タイプ稼働時のシステム性能に影響することです。 したがって、システムをタイムリーに成功裏にコミッショニングするには、全SKU利用可能であることが大きなプラスです。 実際の生産レートをシミュレートするため、稼僄予定の様々な製品を十分な量手元に用意してください。 高スループットシステムのレートを達成するには、パレット1-2個分以上の製品が必要になるでしょう。 最後に、製品が鮮度包装済みであることを確認してください。 倉庫や冷凍庫の奥に放置されていた製品は、最近生産された製品とは異なる結果を出します。

5. 追加要員

テスト用に十分な製品タイプがあるのは一ことですが、要員はどうでしょう？ 典型的なロボットパレタイジングシステムコミッショニングプロセスでは、コミッショニングエンジニアが微細なソフトウェア・ハードウェア調整を行います。 これには、エンジニアがシステム稼働中に目を配る必要があります。 コミッショニングエンジニアが手作業で製品をシステムへ投入しなければならないなら、これは困難〜不可能で、予期せぬ時間が立ち上げスケジュールに加算されます。 代わりに、追加労働管理の連絡役として社内システムエキスパートを指名することを検討してください。 さらに、社内エキスパートがコミッショニングエンジニアをシャドーイングし、貴重なトラブルシューティング技術を学べます。

6. 細々とした項目

ロボットパレタイジングシステム導入のコミッショニングフェーズに向けて、さらにいくつか考慮すべき項目。

上流/下流設備とのインターロックは整っているか？ 整っていなければ、システムが本番代表的な態様で稼働する能力に影響するか？ エンドカスタマーやその他物流要件が全ケースへのラベル外面貼りを要求していないか？ FSDインクが乾いた後にこの要件をコミッショニングチームに伝えれば、良くてチェンジオーダー、システムが元々この要件で設計されていなければスループットが大幅に影響を受けます。

従業員離職でシフトシステムエキスパートを失うリスクはないか？ 最終調整中に手作業パレタイズする要員は確保できているか？ これらをコミッショニングチーム来訪前に回答しておけば、ゴーライブがスケジュール通りに進み、それが利益に直結します。

もう一つ：コミッショニングチームが施設内の必要な連絡先全てにアクセスできるか——メンテナンス、シフトリーダー、指定システムエキスパート、フォークリフトドライバー等？ 正しい担当者を探してコミッショニングエンジニアが半日以上ロスすることもあります。 あなたが社内で資本プロジェクトを管理しているなら、関連サイト連絡先情報、システム・安全・トレーニング期待事項を含むSOPを作成しては？ この文書をシステムインテグレーターへコミッショニング前に提供すれば、円滑なコミュニケーションと立ち上げを保証します。 ロボットパレタイジングは一つのことを極めてよくやります——各サイクルを正確に繰り返すこと。これにはシステムへの反復可能な製品投入が必要で、それはシステム入力の一貫性にかかっており、最終的にコミッショニングの成否を決めます。 多くの上記問題は、システムが現場に到達する前に捕捉されるべきだと主張できるでしょう。 しかし、システムインテグレーターのテスト施設へ送られたシステム入力が、あなたの施設で稼働するものを代表していなければ、コミッショニングチームはそれら不一致に対応するために予期せぬ追加時間を費やすことになり、ゴーライブ日が遅れます。 シェフが食材次第なら、コミッショニングエンジニアはシステム稼働に必要なリソースの品質と可用性次第だと言えます。 経験豊富なシステムインテグレーターと協業し、上記推奨準備を確実に行えば、新ロボットパレタイジングシステムのスムーズな立ち上げの可能性を最大化できます。