本コラムでは、梱包ラインを自動化するポイントについて、解説します。
自動化で使用する機器、生産量による自動化のポイントについても、ご紹介します。
梱包とは
“梱包 (packing)”とは、広い意味での”包装 (packaging)”の中の一工程です。
広義では、包装とは製品の製造後から出荷までのすべての工程を指しますが、
包装機械の分野では、包装＝内装・個装工程、梱包＝外装工程とすみわけされています。
梱包(外装)とは、包装(内装・個装)された製品を安心・安全に出荷・輸送・保管するために行う包装です。
梱包工程は、製品の種類や大きさ、出荷先などによって様々ですが、簡単に表すと次のようになります。
(1) 製品の箱詰め (状況により緩衝材や仕切り材をセット)
(2) 箱の封函 (必要に応じバンド・紐かけ)
(3) 出荷準備 (パレットへの積み付けや、積み付けられた物の保護)
これらの工程をいかに自動化・機械化するかが梱包工程でのカギとなります。
梱包の各工程を自動化する機器
・段ボールケースをつくる
→段ボール製函機･･･折りたたまれた段ボールを自動で箱にする機械です。
→段ボール封函機･･･箱になった段ボールを粘着テープやホットメルトなどで自動で封をする機械です。
・ケースに内袋をセットする
→自動ポリ袋装着機･･･段ボールケースやプラスチックコンテナの内側にポリ袋の内袋を自動でセットする機械です。
・ケースに箱詰めする
→箱詰めロボット･･･段ボールケースやプラスチックコンテナの中に製品(個装)を自動で詰める機械(ロボット)です。
・ケースにバンドや紐をかける
→バンド梱包機･･･ケースにPP製やPET、紙などのバンドを掛ける機械です。
→紐結束機･･･ケースにPE、PP製の紐を掛ける機械です。
・ケースをパレットに積み付けする
→パレタイザ･･･パレットにケースを自動で積み付けする機械(ロボット)です。
・荷崩れ防止用のフィルムを巻く、かぶせる
→ストレッチフィルム包装機･･･積み付けられたパレットにストレッチフィルムを自動で巻く機械です。
→伸縮フィルム包装機･･･積み付けられたパレットに伸縮フィルムを自動でかぶせる機械です。
これらの機械を複数組み合わせ、コンベヤなどでつなぎ合わせる事で梱包ラインとなります。
完全自動化から半自動まで、ご希望の処理能力やご予算によって最適な組み合わせが可能となります。
梱包ライン 自動化の課題
梱包工程では、まず製品を守ることが重要となります。
衝撃からの保護や、温度や湿度・紫外線などからも守らなければならない製品もあります。
ただし、梱包は絶対必要な工程であると同時に、消費者の方々が直接目にする機会が少なく、
訴求しづらいために、コストの制約が多い工程でもあります。
いかに効率よく、必要な自動化を行うかが梱包ラインを検討する上で最も重要なことですが、
昨今の人手不足や働き方改革によって、自動化の必要性は高まりつつあります。
自動化によってかかるイニシャルコストと、人件費や時間コストなどの削減のバランスをとることも必要です。
梱包ライン 自動化のポイント
梱包ラインの自動化を検討する上でまず考える事は、
現状何人の手を必要としていて、それを何人に減らしたいかという事です。
人手が減れば減るほどランニングコストは下がりますが、
自動化の為の機械導入におけるイニシャルコストの増加は反比例どころではありません。
つまり、かけられるイニシャルコストと、減らせる人手(ランニングコスト)のせめぎ合いなのです。
二兎を追いつつ、落としどころを決めるのが自動化のポイントとも言えます。
多品種少量生産ラインにおける梱包自動化とそのポイント
梱包ラインでは、多品種少量生産は苦手です。
同じ大きさのワークが流れてくるのであれば自動化は比較的容易いですが、
多品種少量生産の場合、どうしてもワークサイズがバラバラになってしまいます。
様々なサイズのワークに対して、1台の機械で対応するのは困難です。
(封函機などで、一部ランダムなサイズに対応可能な機種もあります。)
多品種少量生産ラインでの梱包工程を自動化するには次のような対応が考えられます。
(1)AIの導入
カメラやセンサーなどでワークを判別し、AIを搭載したロボットで多品種に対応します
(2)梱包ラインを複数用意
外装ケースをサイズ毎に仕分けて、それぞれのサイズに特化したラインで対応します
(3)半自動機械によるある程度の人手対応
処理スピードは落ちますが、ランダムで自動化が難しい工程を半自動の機械で対応します。
半自動機械はコストも抑えられるため、人手が余計にかかる部分もある程度までは相殺できます。
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