工場の生産ラインを自動化した場合、省力化による人件費・コスト削減や生産性向上などが期待できます。一方で導入コストや機械の設置スペースなど、解決すべき課題も少なくありません。
工程によっては人手が必要なため、どこまで自動化できるかは工場によります。生産ラインを自動化するうえでの注意点や、課題を解決するためのポイントをいくつかご紹介します。
工場を自動化するためには、主に4つの課題があります。それは導入コストがかかることや、故障する可能性があること、優秀な人材が必要なことや、自動化できない作業もあることです。以下で各課題の詳細について見ていきます。
工場を自動化する上で大きな壁となる導入コスト。産業用ロボットやライン毎に必要となる付帯設備、技術者の雇用と育成が主な内容です。上記の中でもコストの大部分を占めているのが、産業用ロボットの導入費用になります。産業用ロボットの性能は年を追うごとに更新され、価格も落ち着きを見せていますが、高額なことに違いはないでしょう。
産業用ロボットの設置には付帯設備も必要であり、ロボットのツールにはさまざまな種類があります。汎用的な部品もありますが、基本的にライン毎に付帯設備を設計しなくてはならないのです。なお、ラインによって独自に設計したり制作したりすれば、その分導入コストがかかります。
安全性を確保するのも大切であり、技術者の雇用や育成にも費用がかかります。工場を自動化する際に生じるコストは、産業用ロボットをメインに、他にも細かい費用がかかる点を頭に入れておくのがポイントです。
機械が故障する可能性があるのも、工場を自動化するときに直面する課題の一つです。機械を正常な状態に保つためには維持費がかかります。メンテナンスフリーでラインを自動化できるのが理想的ですが、なかなかそういうわけにもいきません。パーツの経年劣化や配線部分の断線、制御装置のエラーやバッテリー切れ、グリスアップなどは避けて通れないものなのです。
予期せず機械が故障する場面もあり得るので、メーカーなどによっては予想以上に復旧までに時間を要することも考えられます。場合によっては数日間製造ラインを停止させなくてはならないでしょう。
故障すると生産状況に多大な影響を及ぼすため、できるだけ故障は未然に防ぎたいもの。日頃から丁寧なメンテナンスを心がけることが重要です。
一般的に、工場を自動化する際は完全自動化を目標に掲げますが、完全自動化は難しいのが現状。ロボットの機能は向上されていますが、対象物によっては自動化できない作業もあるでしょう。
また、職人の技が要求される工程も自動化が困難です。検品の際、対象物に対してカスタマイズできる柔軟性が乏しかったり、多品種少量生産に対応していなかったり、検品制度が低かったりなど、まだまだ課題が山積みです。
設備を配置できるスペースがないと、自動化することはできません。使える面積を最大限活用できるように、デッドスペースをなくすのがポイントです。
デッドスペースとなるのは、物が置かれていない平面や高さを活用できていない箇所、棚を有効的に使えていない箇所などが挙げられます。
工場の面積だけでなく、働くスタッフや商品の流れを意識したレイアウトも考慮しなければなりません。動線の分析がしたいときは、現在の業務の流れを可視化した図を用意して、その上に改善したレイアウト構想を書き込みます。
業務の工程が近いものはひとまとまりのグループにして配置すると上手くいきやすいです。現状の動線の長さと改善後の動線の長さを比較してみましょう。
デッドスペースや動線を考慮したレイアウト図が出来上がったら、実際にレイアウトの変更を実施します。レイアウトの変更に関するスケジュールを立て、進捗状況を共有しながらレイアウトの変更を進めます。
変更が完了したら実際に変更後のレイアウトで作業を行い、問題点が改善されたかをチェックします。レイアウト変更にミスがないか、課題はないか、検証と調整を繰り返す必要があります。
従来の生産ラインはオフラインでの作業が重視されており、作業者に負担がかかりますが、自動化されることで現場の状態は大きく変化します。機械が作業を行ってくれる分、これまで目が行き届いていなかったオフラインの作業に注力できるようになったり、諸問題を解決するために時間を割いたりできるように。
上記に加え、労務費を自動化にかかった費用以上に削減できたり、労働環境まで整備されたりなど、多方面でメリットを得られた工場もあるようです。
自動化は生産ラインを自動化するためにロボットや搬送装置を設置して終わりではありません。重要なのは人が行っていた作業を機械に置き換えた後です。自動化後は、以下の点を確認しましょう。
どれだけしっかり自動化のレイアウト構想を練っていても、ボトルネックに見落としがあったり、工程の柔軟性が悪くなっていたりなど、生産性に問題が生じる可能性があります。
自動化はある程度資金の投資を伴うため、製造原価が導入費用以上にかかってはメリットがありません。そのような事態を防ぐためにも、機械を導入して安心するのではなく、稼働後も気を抜かないことが大切です。
忘れてはならないのが、自動化は手段の一つに過ぎないということです。人の作業を自動化させるのが自動化の目的ではありません。そもそも自動化を志した目的は何だったのか、一度立ち止まって振り返り、その目的を果たせているかチェックしてみましょう。
例えば自動化の目的としては、チョコ停の撲滅やサイクルタイムの削減、無人活動や連続運転時間の延長、危険作業の解消や労働状況の改善などが挙げられます。なお、自動化の目的は一つとは限らないので、一つに絞る必要はありません。むしろ目的が多ければ多いほど、自動化によって得られるメリットも多くなるでしょう。
生産ラインの自動化や見直しは、課題も多く大変な作業です。しかし、正しく課題をクリアできれば、飛躍的な生産効率のアップに繋がります。自社のニーズに対応できる豊富な提案力や機械のラインナップ、納品実績や取引企業を多く持つ会社選びが鍵といえるでしょう。
生産ライン自動化で失敗しないためには、製造現場の改善を得意とするプロへの相談が近道。自動化はコスト削減や生産効率化に寄与する一方、適切な生産ラインのレイアウトや自動化の手法は工場によって異なるため、ノウハウ豊富なプロのサポートを受けることが重要です。
本メディアを監修する「TMNホールディングス」は、中小製造業の生産ライン改善を得意とするプロフェッショナル。工場診断で生産ラインのレイアウトや、導入すべき設備のアドバイスを提供します。
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※画像引用元：TMNホールディングスHP（https://www.tmnet.co.jp/）
TMNホールディングスは、中小企業の製造現場を熟知したプロ集団。これまでに緊急対応17,280件、預かり検査1,440件という豊富な実績を積み重ねており（※2025年5月7日時点）、現場のリアルな課題に即した提案が可能です。
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工場診断とは、製造現場の設備や生産・品質管理手法を分析し、課題や改善点を明確にするための診断。
工場の改善点が可視化されるだけでなく、競合他社との違いや自社の水準を比較することも可能です。
工場診断の結果を元に課題解決へ取り組めば、生産性の向上やコスト削減にも繋がるでしょう。
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