生産効率の向上や人手不足の解消を図るうえで、製造現場における工場内物流の自動化はますます重要性を増しています。従来、人の手に頼っていた搬送や仕分け、保管といった作業を、ロボットやITシステムによって自動化することで、作業の正確性・スピード・安全性を飛躍的に高めることができます。
そこで本記事では、工場内物流の基本から、自動化に用いられる代表的な設備や管理システム、そして導入の際に検討すべきポイントまでをわかりやすく解説します。これから自動化を進めたいと考えている方は、ぜひ参考にしてみてください。
目次
工場内物流とは？
工場内物流とは、原材料や部品の搬入から製品の出荷まで、生産工程を支える物の流れ全般を指します。調達・保管・仕分け・出荷といった多様な工程が連携しており、その効率化が工場全体の生産性を左右します。
近年では人手不足やコスト削減の観点から、この工場内物流を自動化する動きが活発になっています。そこでここからは、工場内物流の基本的な役割とその構成要素について解説します。
調達物流
調達物流とは、工場での生産に必要な原材料や部品を外部から受け入れ、保管場所や生産ラインへと供給するまでの物流工程を指します。このプロセスが滞ると、製造ライン全体に影響を与える重要な工程になります。
自動化においては、受け入れ検品をスキャンやRFIDで省力化し、搬送にはAGV（無人搬送車）やAMR（自律走行搬送ロボット）を活用することで、作業者の負担軽減とミスの削減が可能になります。
また、調達物の一時保管には自動倉庫を活用することで、省スペース化と在庫の可視化が実現でき、調達から生産までの連携がよりスムーズになります。
販売物流
販売物流は、工場で製造された製品を出荷・納品するまでの工程であり、保管、ピッキング、仕分け、梱包、パレタイズ、トラックへの積載まで含みます。出荷量が多くなるほど作業は煩雑になり、人的ミスや遅延のリスクも高まります。
そのため、ピッキングロボットや仕分けソーター、パレタイザーなどを活用することで効率的な出荷作業が可能になります。また、WMS（倉庫管理システム）と連携することで、出荷先や納期に応じた最適な出荷計画が自動的に立案されるので、リードタイム短縮にもつながります。
回収物流
回収物流とは、不良品や返品品、リサイクル対象となる資材などを回収し、再処理または再利用の工程へと送る物流プロセスです。多くの工場ではこの部分が手作業で行われており、負担が大きい工程の一つとされています。
自動化においては、選別機や識別センサーを使った仕分け処理、搬送ロボットによる移動、さらには自動倉庫での一時保管などが効果的です。自動化を実現することによって、情報の一元管理やトレーサビリティも確保しやすくなります。
工場内物流の自動化で導入される設備
工場内物流の自動化を進めるには、各工程に応じた専用の設備やシステムの導入が必要です。近年は、搬送ロボットや自動倉庫、ピッキングロボットなど、作業を効率化・省人化できる機器が多数登場しており、現場のニーズや規模に合わせた柔軟な導入が可能となっています。
そこでここからは、工場内物流の自動化において代表的に活用されている各種設備の種類とその特徴を紹介します。
各種搬送ロボット
搬送ロボットは、工場内での資材や製品の移動を担う自動化機器で、代表的なものにAGV（無人搬送車）やAMR（自律走行搬送ロボット）があります。AGVはあらかじめ設定されたルートに従って走行しますが、AMRは周囲の環境を認識しながら柔軟に動作できるため、レイアウト変更にも対応しやすいのが特徴です。
これらを導入することで、搬送作業の省人化、作業者の負担軽減、ヒューマンエラーの削減が可能になります。
自動倉庫システム
自動倉庫システムは、棚や保管庫への入出庫作業を自動化する設備で、垂直型や多層構造を活用することで省スペース化が図れます。スタッカークレーンやシャトルが棚間を移動し、指定された品物をピックアップして搬出する仕組みが一般的です。
在庫データと連携することで、在庫数やロケーションの管理もリアルタイムで可能になり、作業効率と精度が大幅に向上します。人手での出し入れが不要となるため、安全性も高まり作業員の負担も軽減されます。
デパレタイザー/パレタイザー
デパレタイザーはパレットから製品を取り出す装置、パレタイザーは逆に製品をパレットに積載する装置で、工場内物流の出荷や受け入れ工程で使われます。これらを自動化することで、重量物の持ち上げや反復作業から作業者の負担を軽減し、労災のリスクを低減できます。
人手による積み下ろし作業を機械に置き換えることで、全体の作業効率が大幅に向上します。
ピッキングロボット
ピッキングロボットは、指定された部品や製品を自動で選別・取り出す装置で、出荷や生産準備の工程で活用されます。センサーやカメラによる画像認識技術とロボットアームの組み合わせにより、不定形な物品や複数の種類の部品を正確にピックアップすることが可能です。
人手によるピッキング作業では避けられない取り違えや作業ミスも、自動化によって大幅に削減できます。
仕分けシステム
仕分けシステムは、製品や部品を出荷先・種類・納期などの条件に応じて自動で分類する設備です。代表的な装置には、ベルトコンベアと分岐機構を組み合わせたソーターや、ローラーによる高速分岐装置などがあります。
人手による仕分けと比較してスピードと精度が圧倒的に高く、出荷処理能力を飛躍的に高めることができます。工場の販売物流において、欠かせない自動化設備の一つです。
物流管理システム
物流管理システム（WMSなど）は、工場内での物の流れを一元管理するITシステムで、各種設備やロボットと連携して物流全体の可視化と最適化を実現できます。入出庫データの記録、在庫数の自動更新、搬送指示の発行などをリアルタイムで行うことで、ヒューマンエラーや情報の属人化を防止します。
物流のスピードと正確性が求められる現代の工場では、これらの管理システムを軸に全体の制御を行うことが重要になっています。
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工場内物流の自動化を成功させるには、単なる設備導入にとどまらず、現場の課題を見極めた最適な設計と運用が重要です。APTでは、AGVや自動倉庫、ピッキングロボットに加え、WMSやWES・WCSといった統合システムまでトータルで提供しています。
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まとめ
工場内物流の自動化は、省人化や効率化、安全性の向上を同時に実現できる重要な取り組みです。搬送ロボットや自動倉庫、ピッキング・仕分けシステムなどの導入により、物流作業のスピードと精度が飛躍的に向上します。
また、WMSなどの管理システムと連携することで、現場全体の最適化も可能になります。自動化を成功させるためにも、現場の課題に応じたシステム選定と導入を行いましょう。
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