生産設備 受入工程 前編（初級編 第４８回）

どーも、げーちゃんです。本日のテーマは「生産準備とMachine」です。

第６～２２回は、企画書の中身を丁寧に説明してきました。第２３回以降は、企画書を元に生産準備する４Mについて詳しく説明したいと思います。

生産準備の起点（初級編 第３回）にて、製造図面と生産計画が生産準備の起点の情報であると説明しました。

特に、Machine（設備）の生産設備の受入工程に関して詳しく説明したいと思います。

内容が大きいので2部構成です。

前回の復習

生産準備とMachine

Machineとは、製品を作るために必要な「機械＋治具＋工具＋金型＋補助装置」の集合体です。

つまり、単なる機械ではなく、生産ラインを動かすための“物理的な機構の全体”が Machine に含まれます。

Machine の目的は「QCDを安定して再現するための仕組みを作ること」です。

特に重要な下表の３分類に関して、説明していきたいと思います。

No	分類	内容
1	設備	・設備の種類
2	治具・治工具	・治具・治工具の種類
3	金型	・金型の種類

設備

設備とは、生産工程で製品を作るために必要な機械、又は、補助装置です。

受入工程、加工工程、組立工程、検査工程、出荷工程で使われる設備が対象となります。

大きく分類すると、搬送設備、加工設備、組立設備、検査設備の４種類があります。

これらにインフラ系＋情報系設備を追加し、６種類が生産準備で扱う設備群です。

分類	搬送 設備	加工 設備	組立 設備	検査 設備	ｲﾝﾌﾗ系 設備	情報系 設備
受入工程	〇			〇	〇	〇
加工工程	〇	〇		△	〇	〇
組立工程	〇		〇	△	〇	〇
検査工程	〇			〇	〇	〇
出荷工程	〇				〇	〇

受入工程の生産設備

正直、受入工程だけでも無限に生産設備あります。

しかし、大辞典のようにまとめても仕方ないので、基礎的で大事な生産設備だけピックアップして、紹介します。

分類	設備
搬送設備　：搬送のみ	①コンベア（電動、ローラー） ②無人搬送車（AGV／AMR）
搬送設備　：搬送＋保管	③自動倉庫
情報系設備：情報識別	④バーコード（２D、３D） ⑤ＲＦＩＤ

搬送設備

まず、搬送設備に関してですが、これに関しても数多くあります。

多くは、①経路（固定、自由）、②動力（人手、重力、電動、ｶﾞｿﾘﾝ）、③人（無人、有人）、④判断（機械、人）の４つの視点があります。

種類	経路	動力	人	判断
【コンベア】 電動	固定	電動	無人	ー
【コンベア】 ﾛｰﾗｰ	固定	重力	無人	ー
【無人搬送車】 AGV	固定	電動	無人	機械
【無人搬送車】 AMR	自由	電動	無人	機械
【有人搬送車】 ﾊﾝﾄﾞﾘﾌﾀｰ	自由	人手	有人	人
【有人搬送車】 台車	自由	人手	有人	人
【有人搬送車】 ﾌｫｰｸﾘﾌﾄ	自由	電動／ｶﾞｿﾘﾝ	有人	人
【有人搬送車】 自動車	自由	電動／ｶﾞｿﾘﾝ	有人	人

コンベア

電動のコンベアって、まずどんなのかというと、空港の手荷エリアにあるようなやつです。

搬送を目的にする設備ですね。

一方、ローラーは、コロコン（ローラー）って言われているタイプで、重力使って搬送します。

よく使われるので、覚えておきましょう！

無人搬送車（自動搬送ロボット）

まず、AGV（Automated Guided Vehicle）で、自動搬送ロボットです。

※飲食店とかで使われているのは、このタイプです。

一方、AMR（Autonomous Mobile Robot）と、自動搬送ロボットです。

※お掃除ロボットとかで使われているのは、このタイプです。

何が違うのでしょうか？見た目は、色々ですが、下記のようになってます（AGVも、AMRも見た目は同じ）。

AGVとAMRの比較

それぞれの特徴を下記のようにまとめました。

項目	AGV	AMR
誘導方式	ガイドライン （磁気・テープ等）	自律ナビゲーション （LiDAR・カメラ等）
制御方法	指令を受けて動く 「指示型」	最適経路を判断する 「自律型」
特徴	経路固定のため、安定性が高い（安全性）	レイアウト変更にも柔軟に対応できる（柔軟性）

まず、AGVは、磁気テープ、反射テープ等のガイドラインにそって走行します。

一方、AMRは、カメラらレーダーを使って、周りの状況を理解し、自立して判断し走行します。

このような特徴から使い分けが行われます。

便利そうに見えますが、個人的には、結構導入ハードル高い設備だと思います。

AGVの特徴

まずAGVに関してです。

経路固定な分で運用が決めやすいですが、運用適用できる場所が限定的になります。

更に、保守が結構大変です。テープなどは、床に張り付けることになるので、劣化します。

レストラン等で活用する際は、走行場所が限定的＆絨毯の下にテープを張っていますが、工場では床がむき出しになるのでこの点も結構難しいです。

活動幅を広げるためには保守が大変になる、活用幅が狭いと効果が出ない（投資採算取れない）。

これが、AGVの本質的な難しさの一つです。

AMRの特徴

次にAMRに関してです。

こちらは自由度が高い分、運用設計が格段に難易度上がります。

人と搬送機のスペース共有前提で運用設計が求められる分、難しいです。

値段も高価になり、採算出すためのハードルも上がります。

家でルンバをお持ちの方がいれば分かると思いますが、結構使うの難しくないですか？

自由度を上げると活用範囲が広くなるが運用が難しい。自由度を上げないと効果がでない（投資採算が出にくい）。

これが、AMRの本質的な難しさの一つです。

こういった難しさを解消するため、物流系コンサル（AGV／AMR導入等）があります。

そもそもコンサルいれないと運用設計も、運用維持も難しい仕組みは定着できないっすよね。

結局、工場内では、かなりシンプルな用途として限定的に活用してるイメージです。

情報系設備

情報識別のために、様々な技術があります。

２Dバーコード、３Dバーコード、RFIDの特徴を下表で纏めました。

項目	2Dバーコード	３Ｄバーコード （ＱＲコード）	ＲＦＩＤ
読み取り方式	カメラ（光学）	カメラ（光学）	電波（RF）
見える必要	必要	必要	不要（非接触）
一括読み取り	不可	不可	可能
情報量	多い	非常に多い	少ない（ID中心）
コスト	激安（印刷のみ）	激安（印刷のみ）	高い （タグ＋リーダー）
耐久性	印字が劣化する	印字が劣化する	タグは比較的強い
読み取り距離	数cm〜数十cm	数cm〜数十cm	数cm〜10m以上

２Dと３Dバーコードは、情報量の違いくらいですが、RFIDは結構違いますよね。

電波で非接触で読み込めるので、段ボールの外から読むことができます。

RDIFって、ICチップ＋アンテナの組み合わせになって、電磁誘導でICチップの情報を取得する仕組みなんすよね。

電池内臓のRFIDもあって、この場合、かなり高機能になります（高いけど）。

ユニクロ等では、RFIDを活用されていますが、かごに入ったタグを纏めて読み込むことができます（電池なしのRFIDを活用）。

コスト面での問題や読み込みの安定性がクリアできれば、もっと広まるかもですね。

手軽なのは、３Dバーコードですが・・・。

バーコードリーダーとRFIDリーダー

バーコードリーダーとかRFIDリーダーって、いまいちイメージわかないっすよね。

実は、バーコードリーダーって、USB Type A（普通のUSB）でパソコンとかに接続できるんです。

仮に読み込んだら、どうなると思います？

Excelでも、メモ帳でも、なんでもいいんですが、バーコードリーダーで情報を読み込むと、バーコードの情報がタイピングされます。

つまり、キーボードみたいな役割となります。

私も、緊急で履歴管理の仕組みを作らないといけないときがあったので、ExcelのVBAとバーコードリーダーを使って簡単な履歴管理システムを作ったことがあります。

バーコードを読み込めば、製品情報＋トレースアビリティの情報が分かるので、バーコードを読み込んだ日付さえわかれば、簡易な履歴管理できます。

バーコードリーダー＝キーボートと同じって思えば、少し親近感出るかもしれません。

まとめ

今回は初級編の第４８回で生産準備の観点でMachine（設備）に関して説明しました。

生産設備 受入工程の全体像を掴めたのではないかと思います。

次回は、後編として、自動倉庫に関して説明したいと思います。

今後も生産技術関連の知識を発信していきたいと思いますので、引き続き、よろしくお願いいたします。

げーちゃんでした。

• 生産設備 受入工程 前編（初級編 第４８回）
• 生産設備とは（初級編 第４７回）
• 生産準備とMachine（初級編 第４６回）
• 生産ラインの出荷工程（初級編 第４５回）
• 生産ラインの検査工程 後編（初級編 第４４回）