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食品工場で自動化ロボットを導入する理由とは?コラム

食品工業で働く皆さまのお悩みにお役立ち情報を発信します!

食品工場では、品質管理や労働効率の向上、コスト削減など多くの課題が存在します。これらの課題を解決するために、自動化ロボットの導入が進んでいます。本記事では、食品工場で自動化ロボットを導入する理由について詳しく解説します。

1. 労働力不足の解消

現状の課題

日本を含む多くの先進国では、人口減少や高齢化により労働力不足が深刻な問題となっています。特に、食品工場は地方に位置することが多く、都市部に比べて労働力の確保が難しい状況にあります。また、若年層の都市部への流出や、製造業のイメージの低下も労働力不足を助長しています。

自動化ロボットの役割

自動化ロボットは、こうした労働力不足を解消する有効な手段です。ロボットは24時間休むことなく稼働でき、休憩や人員交代が不要であるため、安定した生産体制を維持することが可能です。また、特定の技能や資格が必要な作業も、ロボットによって自動化することで、幅広い作業員を雇用する必要がなくなります。


外国人労働者の依存からの脱却

多くの食品工場では、外国人労働者に依存していますが、ビザの問題や言語の壁、文化の違いなどから、安定的な人材確保が難しい状況があります。自動化ロボットを導入することで、こうした問題を解消し、安定した労働力を確保することができます。さらに、ロボットは一度導入すれば長期間にわたり稼働できるため、雇用の不安定さから解放されます。


2. 作業効率の向上

24時間稼働のメリット

自動化ロボットの最大の利点の一つは、24時間稼働できる点です。人間が働く場合、休憩やシフトの交代が必要であり、生産の停止時間が発生します。しかし、ロボットはこれらの制約がなく、連続して作業を行うことができます。これにより、生産効率が大幅に向上し、納期短縮や生産量の増加が期待できます。

高精度な作業

ロボットはプログラム通りに正確に動作するため、高精度な作業が可能です。例えば、包装や検査、ピッキングなどの作業では、ミリ単位の精度が求められる場合があります。人間の手ではどうしても誤差が生じやすいですが、ロボットを使用することで、常に一定の精度で作業を行うことができます。これにより、不良品の発生を抑え、製品の品質を一定に保つことができます。


単純作業の自動化

食品工場では、多くの単純作業が存在します。例えば、原材料の投入や製品の箱詰め、ラベル貼りなどです。これらの作業は、単調でありながらも手間がかかり、人間が行うとミスが発生しやすいです。自動化ロボットを導入することで、これらの単純作業を効率的に自動化し、ミスの発生を防ぐことができます。また、単純作業から解放された作業員は、より高度な作業や監視業務に専念することができ、生産効率全体の向上につながります。

3. コスト削減

初期投資とランニングコストのバランス

自動化ロボットの導入には初期投資が必要ですが、長期的に見ると人件費の削減につながります。特に、24時間体制での稼働や、労働環境の改善により、従業員の健康管理コストや福利厚生費用も削減できる点が大きなメリットです。例えば、従業員の休憩時間やシフト交代のためのコストを考慮すると、自動化ロボットの導入によるコスト削減効果は大きいと言えます。

メンテナンスコストの低減

現代の自動化ロボットは、自己診断機能や予防保全機能を備えており、故障の予兆を早期に検知することが可能です。これにより、突発的な故障による生産ラインの停止を防ぎ、メンテナンスコストを低減します。また、ロボットは部品交換やメンテナンスが必要ですが、人間のように休憩や病気による欠勤がないため、計画的なメンテナンスを行うことで、安定した生産体制を維持することができます。


生産コストの削減

自動化ロボットを導入することで、生産効率が向上し、製品の単価を抑えることができます。また、ミスや不良品の発生が減少するため、廃棄コストも削減できます。さらに、ロボットは効率的に資源を使用することができるため、材料費の削減にもつながります。これにより、全体的な生産コストを削減し、競争力のある価格で製品を提供することが可能となります。


4. 安全性の向上

危険作業の自動化

食品工場では、高温や低温、重い物を持ち上げる作業など、危険を伴う作業が多く存在します。自動化ロボットを導入することで、これらの危険作業をロボットに任せることができ、作業員の安全を確保することができます。例えば、オーブンから高温の製品を取り出す作業や、冷凍庫内での作業をロボットに任せることで、作業員の火傷や凍傷のリスクを軽減できます。

労働災害の防止

自動化ロボットは、安全装置やセンサーを搭載しており、作業者との衝突を避ける設計になっています。これにより、作業環境の安全性が向上し、労働災害の発生を防ぐことができます。また、ロボットは人間のように疲労や注意力の低下がないため、常に安定した作業を行うことができます。これにより、作業ミスや事故の発生を抑え、安全な作業環境を実現できます。


健康管理の向上

自動化ロボットの導入により、作業環境の改善が図られます。例えば、重労働や長時間の作業をロボットに任せることで、作業員の肉体的な負担を軽減することができます。また、危険な作業環境から作業員を遠ざけることで、健康被害のリスクを減少させることができます。これにより、従業員の健康管理コストを削減し、労働環境の改善につながります。


5. 品質の向上

均一な品質の維持

自動化ロボットは、常に一定の精度で作業を行うことができます。これにより、製品の品質を均一に保つことができます。人間の手による作業では、どうしてもばらつきが生じやすいですが、ロボットを導入することでそのばらつきをなくし、均一で高品質な製品を提供することが可能となります。例えば、製品の包装やラベル貼りにおいても、ロボットが行うことでミスが減り、高品質な製品が安定的に生産されます。

トレーサビリティの確保

自動化ロボットは、作業の記録を詳細に残すことができます。これにより、製品のトレーサビリティを確保し、万が一の問題発生時にも迅速に対応することができます。例えば、製品の生産履歴や品質検査の記録をデジタルで管理することで、問題の発生源を特定しやすくなり、迅速な対応が可能となります。また、トレーサビリティの確保により、消費者からの信頼も向上し、ブランド価値の向上にもつながります。


不良品の削減

ロボットによる高精度な作業により、不良品の発生を最小限に抑えることができます。例えば、製品の検査や選別をロボットが行うことで、人間の目では見逃しやすい微細な欠陥も検知することができます。これにより、不良品が市場に出回るリスクを減少させ、消費者の信頼を維持することができます。


6.環境への配慮

省エネ設計

自動化ロボットは、省エネ設計が施されており、効率的にエネルギーを使用することができます。これにより、運用コストを抑えつつ、環境への影響を最小限に抑えることができます。例えば、エネルギー効率の高いモーターや制御システムを使用することで、消費電力を削減し、持続可能な生産活動が可能となります。

廃棄物の削減

ロボットは効率的に資源を使用することができるため、材料の無駄遣いを減らし、廃棄物の削減につながります。例えば、精密な計量やカットを行うことで、材料のロスを最小限に抑え、資源の有効利用を促進します。これにより、環境負荷を軽減し、持続可能な生産体制を実現することができます。


 環境に優しい素材の使用

自動化ロボットは、リサイクル可能な素材や環境に優しい部品を使用することで、環境への配慮を強化しています。例えば、再生可能なプラスチックやエネルギー効率の高い部品を使用することで、製品のライフサイクル全体にわたって環境負荷を低減します。これにより、企業の環境責任を果たし、持続可能な社会の実現に貢献します。



食品工場で活躍する自動化ロボット一覧

ロボットとは、人の代わりに何らかの作業を自律的に行う装置や機械のことです。食品製造業で使用される自動化ロボットは、人の手を借りずに食品の調理、加工、包装、品質検査などの作業を自動で行う機械です。


これらのロボットは食品工場で広く利用されており、生産効率の向上、品質の安定化、労力削減、そして人員削減などのメリットをもたらします。以下では、食品工場での自動化に貢献するFOOD TOWNで解説をしているロボットのいくつかをご紹介します。

各ページでは工程別の課題の解決法・トラブル事例なども詳しくご紹介しています。


複数の回転軸、アーム、先端のZ軸を備えた水平多関節型。

③パラレルロボット

一点に対して高速かつ高精度な動きを提供する。

④パレタイズロボット

箱をパレット上の決められた位置に積み上げる

⑤ガントリーロボット

2〜3の直交するスライド軸で構成される。

⑥協働ロボット

人間と安全に協働作業ができるように設計されている。

⑦単軸ロボット

スライダ、モータ、ボールネジの3要素によって構成。

⑧自立走行搬送ロボット

自動制御によって物品の搬送を行う。

⑨ロボットハンド

ロボットアームの先端に取り付けられる部品。

⑩ロボット架台

ロボットを設置・固定するための土台。

まとめ

この記事では、食品工場における自動化ロボットの導入は、労働力不足の解消、作業効率の向上、コスト削減、安全性の向上、品質の向上、環境への配慮といった多くの利点があります。これらのメリットを最大限に活用することで、競争力のある生産体制を構築することができます。自動化ロボットの導入を検討している食品工場は、ぜひこれらの利点を理解し、導入を進めてください。

また、食品製造業界における自動化ロボットの多様な種類について解説しました。食品工場における自動化ロボットは、人間の手を介さずに調理、加工、包装、品質検査などの作業を効率的に行い、生産性の向上、品質の安定、労働力と人件費の削減に大きく貢献しています。


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