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製造現場「搬送自動化」ハンドブック

ハンドブック

3分でわかる搬送自動化の教科書

これ一冊ですべてわかる!製造現場の「自動搬送ロボット」の種類から、特徴に応じた選定ポイントまで。

このカタログについて

ドキュメント名 製造現場「搬送自動化」ハンドブック
ドキュメント種別 ハンドブック
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取り扱い企業 シナノケンシ株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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製造現場「搬送自動化」 ハンドブック 3 分でわかる搬送自動化の教科書
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製造現場「搬送自動化」ハンドブック 製造現場「搬送自動化」ハンドブック 製造現場を取り巻く状況 多くの製造業は「工程の自動化」に          お悩みを持っています。 近年、多くの製造業は人手不足、生産量・品質が不安定になること、過酷・危険作業の 代替方法等の悩みを抱えています。それを解決する手段の1つとして、ロボット・自動 機等の導入による自動化が注目されています。 ■ロボットを導入した理由 (複数回答 ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 業務水準の統一 効 生産性の向上 77.5 率 化 業務水準の向上 人手不足 29.2 労 危険個所における従事者の安全確保 働 従事者の苦渋作業の軽減 34.2 環 境 危険個所における 従事者の苦渋作業の軽減 改 善 従事者の安全確保 15.8 人手不足 業 業務水準の向上 35.8 務 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 生産性の向上 水 業務水準の統一 準 効 業務生産水性の準向上の統一 23.3 77.5 率 化 業務水準の向上 人手不足 29.2 労 危険個所における従事者の安全確保 働 従事者の苦渋作業(の資軽料減 ) 平成 28 年3度4.2 関西地域の産業におけるロボット導入状況と今後の活用分野に関する調査報告書 環 境 危険個所における 従事者の苦渋作業の軽減 改 従事者の安全確保 15.8 善 製造現場にロボット・自業 動機業務を水準の導向上 入す3る5.8 と、24 時間稼働が人で手不き足 、製品品質も安定します。 務 生産性の向上 水 準 業務水準の統一 23.3 また、過酷・危険な現場でも安定した作業が可能です。人材の確保が難しい今日の製造 業にとって、非常に頼りになる存在です。 ロボットを導入済みの企業の製造現場における用途を見てみましょう。グラフからは機 械加工が最多、次いで搬送、ピッキング・整列の順に用途が多いことが読み取れます。 ■導入済みのロボットの用途 (複数回答 ) 0 5 10 15 20 25 30 機械加工 25 搬送 0 5 23 10 15 20 25 30 ピッキング・整列 19 機組立械加工 18 25 箱詰め 17 アーク溶接 搬送 16 23 自動倉庫ピ(在ッ庫管キ理、ン仕分け ) 研磨・バリグ取り・整列 15 14 19 プレス 組立 12 18 検査 11 ( 資料 ) 平成 2箱8 年度 詰関西地め域の産業におけるロボット導入状況と今後の活用分野に関する調査報告書 17 つまり、機械加工のような繰りア返ーしク作溶業が接多作く業、量多付加価値の高い工程1か6ら自動化され、 次いで付自加動価倉値庫の生(み在に庫く管い特理定搬動作、送に特や仕化しピた分自ッ動け機キン) グ・整列などが自人に動よる化されています。 専用加工機、専用組立・検査機 15 2 コンベア搬送システム 組立・搬送 研磨ガ・イド付バき無人リ搬送車取り 手作業 14 台車 単 プレス汎用動作が可能な自動機 カート ハンドリフター 複 純 12 ロボットアーム(組立・搬送) 雑 作 汎用組立機 作 業 検査 自律搬送ロボット 11 業 複雑 作業 作業量小 作業量多 特定動作に特化した自動機 人による 専用加工機、専用組立・検査機 コンベア搬送システム 組立・搬送 ガイド付き無人搬送車 手作業 台車 単 汎用動作が可能な自動機 カート ハンドリフター 複 純 ロボットアーム(組立・搬送) 雑 作 汎用組立機 作 業 自律搬送ロボット 業 複雑 作業 作業量小 %21 %21 %21 %21
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 業務水準の統一 効 生産性の向上 77.5 率 化 業務水準の向上 人手不足 29.2 労 危険個所における従事者の安全確保 働 従事者の苦渋作業の軽減 34.2 環 境 危険個所における 従事者の苦渋作業の軽減 改 善 従事者の安全確保 15.8 人手不足 業 業務水準の向上 35.8 務 生産性の向上 水 準 業務水準の統一 23.3 0 5 10 15 20 25 30 機械加工 25 搬送 23 ピッキング・整列 製造現場「19搬送自動化」ハンドブック 組立 18 ロボット・自動機も万箱能詰でめはない? 17 工場の特アー性ク溶を接考慮し、ロボ1ッ6 ト・自動機 自動倉庫 ( 在 庫 管理 、仕 分 け ) 研磨・バリ取り を選定する15 14 必要があります。 このように、様々なプ工レ程スでロボット・自動機1は2 活躍していますが、製造現場に導入すれ ば、その工程をすぐに検自査動化ができるので1し1 ょうか?まずは、「人手作業と自動機作業」 の関係を整理した図でそれぞれを比較してみましょう。 作業量多 特定動作に特化した自動機 人による 専用加工機、専用組立・検査機 コンベア搬送システム 組立・搬送 ガイド付き無人搬送車 手作業 台車 単 汎用動作が可能な自動機 カート ハンドリフター 複 純 ロボットアーム(組立・搬送) 雑 作 汎用組立機 作 業 自律搬送ロボット 業 人手作業と自動機作業の 複雑 作業 ポジショニングマップ 作業量小 人手作業は作業量の調整も可能で、複雑な作業もこなします。逆に、ロボット・自動機 は単純作業を素早くこなすのを得意とします。このように、ロボット・自動機と人が得 意とする作業は異なります。自動化の検討段階でロボットが得意とする作業と人手作業 との役割分担を考慮し、導入しようとするロボット・自動機が工程のどの部分を自動化 できるか事前に把握した上で、選定を行う必要があると言えます。 搬送の自動化においても、搬送時間、物量や自動化する搬送ルートなど様々な要件を予 め把握しておき、導入予定のロボット・自動機が自動化を進めようとする製造現場にマッ チするのか、どこまでをロボットで自動化する必要があるのかを検討しながら、進める 必要があります。 3 %21 %21
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人による 有軌道タイプ 無軌道タイプ 有軌道タイプ 台車の運搬 ガイドレス ガイドレス AMR 台車・カート 自律移動型AGV 一般的な呼称 AGV 自律走行型AGV ハンドリフター 追従型台車 等 SLAM式自律搬送機 等 走行方式 人による誘導 ガイド式 自律走行+ガイド式 自律走行方式 (磁気テープ等) (ランドマーク、追従等) 移動範囲 ◎ △ △ 〇 運搬量 × ◎ ◎ 〇 危険エリアへの運搬 × ◎ ◎ ◎ 導入コスト ◎ ◎ 〇 △ 運用コスト △ × △ 〇 導入のしやすさ × △ △ 〇 人との協働 ◎ × × ◎ レイアウト変更対応 ◎ × × 〇 同じ搬送を繰り返す 同じ搬送を繰り返す 様々な物を搬送する 適した場所 制限なし テープを貼付可能な場製所造現テー場プが「貼付搬不可送な場自所 複雑なルートを搬送する 搬送を人から隔離できる 搬送を人から隔離できる 動化人」と協ハ働すンる場ド所 ブック 製造現場「搬送自動化」ハンドブック 自動搬送機の種類 人による 有軌道タイプ 無軌道タイプ 有軌道タイプ 台車の運搬 ガイドレス ガイドレス 自動搬送機には様々な種類があり、 AMR 台車・カート 自律移動型AGV 一般的な呼称 AGV 自律走行型AGV  それぞれハンメドリフリターット・デメリッ追従型台車 等 SLAM式自律搬送機 等 走行方式 人による誘導 ガイド式 自律走ト行+ガがイドあ式 ります。    自律走行方式 (磁気テープ等) (ランドマーク、追従等) 以上の移よ動範う囲に、自動化し◎ようとする作業内△ △ 〇 運搬量 × ◎容によって導入す◎るロボット・自〇動機は変化 し危ま険すエリ。ア搬への送運工搬程の自動×化一つをとってみ◎ても、ロボット・◎自動機は様々な◎種類が存在 します導入コ運用。コそ スト ストれぞれの特徴◎ △を比較検討し、選◎ ×定する必要があり〇 △ます。 △ 〇 導入のしやすさ × △ △ 〇 人との協働 ◎ × × ◎ 搬レ送イをアウ自ト動変更化対す応 るための◎ロボット・自動機× は、大きく 3 つ×の種類に分ける〇ことができ ます。ロボット・自動機の種類によっては人と同じ環境で作業できない ( 協働できない )、 製造現場のレイアウト変更にすぐに同対じ応搬送でをき繰りな返いす 様々な物を搬送する 適した場所 制限なし 等のデメ大~リ中ッ工場トがあります。 搬送を人から隔離できる 人と協働するエリアあり AGV AMR 有軌道タイプ 無軌道タイプ 有軌道タイプ ガイドレス ガイドレス AMR 自律移動型AGV 一般的な呼称 AGV 自律走行型AGV 追従型台車 等 SLAM式自律搬送機 等 一般的な呼称 走行方式 ガイド式 自律走行+ガイド式 自律走行方式 (磁気テープ等) (ランドマーク、追従等) 導入 経路ティーチング △ △ 〇 準備 導入までの期間 △ △ 〇 レイアウト変更対応 × ×~ △ 〇 危険エリアへの運搬 運用 人との協働対応 × ×~ 〇 ◎ 導入コスト 導入コスト ◎ 〇 △ 運用コスト コスト 運用コスト △ 〇 〇 導入のしやすさ 人との協働 レイアウト変更対応 同じ搬送を繰り返す 同じ搬送を繰り返す 様々な物を搬送する 導入できる現場 テープを貼付可能な場所 テープが貼付不可な場所 複雑なルートを搬送する 搬送を人から隔離できる 搬送を人から隔離できる 人と協働する場所 適した場所 ※ 当社調べ 次のページでは、搬送の自動化でよく使用される「AGV」と「AMR」について、仕組 みと特徴を交えて解説します。 4
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製造現場「搬送自動化」ハンドブック AGV( 無人搬送車 ) とは? AGV は誘導体によって決められた  ルート上を走行する自動搬送ロボットです。 AGV とは Automatic Guided Vehicle の略称で、無人搬送車と呼ばれています。磁気テー プやランドマーク等の誘導体に従って決められたルートを走行する搬送ロボットです。 その特性上、特定の区間、同じものを多く・素早く搬送する大量生産の現場向きです。 メリット ・ 特定区間、同じものを多く・素早く  搬送できる。 磁気テープ ・ 大量生産工場向き。 ・ 導入コストが安い。 START GOAL デメリット ・ 作業・搬送エリアを明確に分ける AGV: 予め磁気テープ等で決められた  必要がある。    ルートを走行する。 ・ レイアウト・工程変更時はテープの   貼替が必要。運用コストと手間が  かかる。 自動回避して走行 AMR( 自律走行搬送ロボット ) とは? 磁気テープは不要 走行経路探索と人やST障ART害物の回避を自動で GOAL   行う、人と協働可能なAM搬R: 事前送にガロイドのボ設置ッは不要ト。 です。    障害物や人を自ら回避し磁て気走テ行ープ。 AMR とは Autonomous Mobile RobSoTt AのR略T 称で、自律走行搬送ロボットとG呼OばALれてい ます。SLAM 機能を搭載し、周囲の環境地図を作成、自己位置を推定・自動で経路探索 AGV: 予め磁気テープ等で決められた しつつ目的地まで走行できます。その特性上、 様 々 ルなート物をを走行色す々る。な場所に搬送する多品種・ 小ロット生産の現場向きです。 メリット 自動回避して走行 ・ 走行経路を自動探索するため、  テープ等の誘導体やティーチングが 磁気テープは不要  不要で、レイアウト・工程変更時も  素早く柔軟に対応可能。 ・ 人や障害物を自動回避するため、人 START GOAL  との協働が可能。 ・ 多品種小ロットの現場や人と協働  する必要のある現場への導入に最適。 AMR: 事前にガイドの設置は不要。    障害物や人を自ら回避して走行。 AMR は人が作業しているエリアの運搬や既存の現場の搬送作業を自動化したい、人の 運搬作業に近い複雑な搬送をしたいという要望に柔軟に対応できます。 5
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製造現場「搬送自動化」ハンドブック 製造現場「搬送自動化」ハンドブック 製造現場での AMR を使った搬送自動化事例 人が作業するエリアでの搬送 多くの AGV は搬送エリアを人の作業エ リアとを明確に分けて運用する必要があ りますが、AMR は人との協働が可能で す。人や障害物を認識して自動的に回避 しながら、走行し目的地へ向かいます。 AMR なら人が作業・往来があるエリア の搬送の自動化や、人が作業している近 くへの搬送を簡単に実現することができ ます。 レイアウト変更や工程変更が頻繁にある現場の搬送 生産現場によっては、多品種小ロット生 産で、頻繁に段取り替えや工程の変更、 またレイアウトの変更がある場合があり ます。AGV を使用する場合は、磁気テー プなどの誘導体をそのたびに貼り替えす る必要がありますが、AMR であれば環 境地図を再作成し、目的地を再設定する だけで、簡単に新しい現場で搬送を再開 することができます。 6
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製造現場「搬送自動化」ハンドブック 入退室が煩わしい場所への搬送 クリーンルームへ人が荷物を搬送する場 合、専用の衣服に着替え、エアシャワー を浴びて入室する必要があり、手間と時 間がかかります。AMR はドアを認識で きるため、自らエアシャワーを浴びてク リーンルーム内へ荷物を搬送できます。 このように、人の入退室が煩わしい場所 への搬送を効率的に自動化できます。 さらに様々なシステムと連携も 他ロボット・装置連携 生産システムとの連携 組立ロ組ボ立ッロトボット 生産管生理産シ管ス理テシムステム 装置 等 ON/OFFON/OFF 管理サー管バ理サーバ 装置 等 入出力 入出力 生産計生画産計画 次 次 情報 情報 作 作地 地 業 業点 点 開 開へ へ の の BluetooBtlhuetooth 始 始移 移 無線 LA無N線 LAN ト ト リ リ動 動 ガ ガト ト 製造現製場造現場 リ リ ガ ガ 汎用入力汎用入力 搬送 搬送 AMR AMR 出力端子出力端子 部品倉部庫品倉庫 生産ラ生イ産ンライン 汎用入出力端子装備の装置・ロボットと 生産管理システムと AMR を連携すると AMR を連携するとロボットから AMR 生産計画情報に基づいて、搬送をコント をコントロールできます。 ロールできます。 7
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A s p i n a A M  R は、導入しやすく拡張性があり、現場で 作業者の方と一緒に働く工場内搬送用の協働ロボットです 導入しやすく、スモールスタートに最適 ・現場のレイアウト変更不要で導入可能。 ・小回りの利くちょうどいいサイズで狭い通路でも走行可能。 ・現場のパソコンで使える操作ソフトウェアと、誰でも使える  QR コードで AMR を簡単操作。 安心導入、1 年での投資回収※ 1 ¥ ・購入後のサポートも充実している日本製。 ・製造現場に必要な機能に絞って搭載。 ・費用対効果が高く、1 年以内での投資回収が可能。 ※ 1 当社調べ。 次の条件による回収期間法にて計算。減価償却耐用年数: 3 年、法人税等の   税率: 30%を条件として、設備投資による売上高および変動費の変化はなく、省人化が進んだ場合。 外部システム連携と機能拡張 UPDATE ・通信プロトコルを用いて、生産システムや外部設備との連携 が可能。 ・ソフトウェアの定期アップデートでハードウェアはそのまま で機能拡張。 ※ QR コードは(株)デンソーウェーブの登録商標です。 製造現場に “最適なハードウェア” と “誰にでも使い やすい操作方法” で、現場への導入を容易にします AspinaAMR は 2022 年 9 月に量産開始予定。仮予約受付中です AspinaAMR は注文後、納入まで 2 か月程度を予定しています。 事前にご予約いただくことで、量産開始後優先的に ご提供することを予定しています。 ※ 電子部品等の供給状況によっては納期は遅延する場合がございます。 資料請求、御見積依頼、質問、デモ依頼 まずはお気軽にご連絡ください シナノケンシ株式会社 システム機器ビジネスユニット 〒386- 0498 長野県上田市上丸子 1078 TEL: 0268-41-1810 E-mail: AspinaAMR@skcj.co.jp jp.aspina-group.com/ja/products/amr/index.html ©Shinano Kenshi Co., Ltd. 2022 SE2207