2020年の国際ロボット連盟（IFR）の報告書によると、世界中の産業用ロボットの数は著しく増加し、今後数年間も増加し続けると予想されています。2020年には、世界中で約270万台の産業用ロボットが稼働しており、これは2019年から12％増加しています。
これらの数字は、製造業における自動化技術の適用の普及を最も明確に示す証拠です。現在、自動生産ラインは、さまざまな産業でより広く展開されています。それは、それらがもたらす多大な利点のためです。
人工知能（AI）、Internet of Things（IoT）、および先進的な自動化などの自動化製造技術の革新と発展は、生産ラインの近代化と生産性を向上させました。
自動生産ラインとは
自動生産ラインは、製品や商品の製造プロセスの粗製段階から完成段階までの工程を自動化するために、機械と装置が連携して接続されたシステムです。自動生産ラインの目標は、製造プロセスの効率、生産性、品質、および信頼性を最適化することです。
自動生産ラインシステムには通常、次の5つの主要コンポーネントが含まれます：
- 機械と装置：これらは、製造プロセスで特定のタスクを実行する能力を持つ自動または半自動の機械です。これらの機械は、人間の介入なしに特定の作業を実行するようにプログラムされ、制御されることがあります。
- 制御システム：自動生産ラインが効果的に機能するためには、ソフトウェアシステムやセンサーによって制御されます。これらのシステムは、機器の同期を確保し、それらの動作を監視します。
- コンベヤーと輸送システム：製造プロセスで製品を機器から機器に移動させるためのコンベヤーや輸送システムです。これらは、製品を製造の1段階から次の段階に移動させるのに時間と労力を節約します。
- 品質管理システム：自動生産ラインの品質管理システムは、技術仕様を監視し、製品が規定された品質基準を満たしていることを確認します。
- ロボットと自動化：ロボットと自動化システムは、特定のタスクを正確かつ迅速に実行します。これらは通常、人間が難しく、または高い反復性が必要な作業を実行するために使用されます。
自動生産ラインの工場内での適用
自動車製造業における自動生産ライン
自動車製造業では、自動生産ラインは、各部品と部品を組み立てて完成車を作る過程で、機械、ロボット、および装置を連結するシステムです。組み立てプロセスは、個別の段階に分けられ、特定の順序に従います。自動生産ラインを通過すると、自動化または半自動化された工程で、車の部品が移動し、各製造段階が完全に自動化されるか、または人間の介入が最小限に抑えられます。
実用的な自動化アプリケーション：
- 溶接とフレームの組立：自動生産ラインは、車のフレームの部品を溶接するための溶接機や溶接ロボットを使用して、フレームの部品を組み立てます。
- エンジンとトランスミッションの組み立て：エンジンとトランスミッションの部品は、ロボットと自動装置の支援を受けながら、自動生産ラインで自動的に組み立てられます。
- 内装品とコントロールパネルの組み立て：自動生産ラインは、内装品やコントロールパネルを正確で信頼性の高い位置に組み立てることができます。
- 品質の検査と制御：組み立てプロセス中に、自動生産ラインは、製品が規定の品質基準を満たしていることを確認する品質検査と制御を行います。
- 塗装と仕上げ：部品の組み立てが完了した後、車は自動的に塗装と仕上げのシステムに移動し、美しい光沢と高品質な仕上げが施されます。
食品と飲料（F&B）製造業での自動生産ライン
食品と飲料（F&B）製造業での自動生産ラインは、ボトル入り水、ソフトドリンク、ビール、酒、清涼飲料水、フルーツジュースなど、多様な製品を製造するために適用される完全自動化されたシステムです。このシステムには、特定の順序で機械、装置、およびロボットが連結され、製造および包装プロセスが自動化されます。
実践における自動化技術の適用：
- 自動ボトリングとキャッピング：自動生産ラインは、飲料をボトルに詰めて自動的にキャップを閉め、プロセスを正確かつ迅速に行います。
- 自動ラベリングとパッケージング：製品がボトルに詰められた後、自動生産ラインは、製品にラベルを貼り付け、それらを包装材料やカートンに自動的にパッケージングします。
- 自動検査と品質管理：自動生産ラインは、製品が指定の品質基準を満たしていることを確認するための検査と品質管理を自動的に実行します。これにより、製品の信頼性と信頼性が向上します。
- 不良製品の自動排除：不良品が検出された場合、自動生産ラインはそれらを素早くかつ効率的に処理し、製造プロセスから排除します。
自動生産ラインは、紙および包装産業での自動生産ライン
紙および包装産業における自動生産ラインは、特定の順序に従って連携された機械、装置、およびロボットからなるシステムであり、原材料の加工から紙の製造、包装の形成、および包装までの工程を自動化します。
実践的な応用には次のものがあります：
- 原材料の加工：自動生産ラインは、木材や紙パルプなどの原材料の加工段階を処理し、専用の機器を使用して自動的に紙を製造します。
- 包装の形成：自動生産ラインは、製造された紙から包装を形成し、切断、折り畳み、接着、および溶接などの工程を自動的に行います。
- 印刷とラベリング：包装製品は自動的に印刷およびラベリングされ、完成した包装製品が生産されます。
- パッケージングと箱詰め：形成および印刷された包装製品は、自動的に箱や袋にパッケージングされ、出荷の準備が整います。
- 品質の検査と制御：自動生産ラインには、製品が最初に定められた品質基準を満たしていることを確認する品質検査と制御ステップも含まれます。
さらに、自動生産ラインシステムは、柔軟性と生産性の向上により、さまざまな製造業界で広く適用されています。それらは、市場の需要に迅速に対応し、生産の効率を最適化するために大きな利益をもたらします。
自動生産ラインの利点
工場の生産性と効率を向上させる
自動生産ラインは、連続的に稼働し、労働に関連する疲労や休息などの要因に影響されません。これにより、機械とロボットは高速で正確に動作し、非生産時間を最小限に抑え、市場の需要に迅速に対応します。
ミスとエラーを最小限に抑える
製造ラインの自動化により、人間への依存度が低くなり、製造プロセスでよく見られるミスとエラーが減少します。機械と自動システムは高い精度で動作し、製造段階が正確で一貫性のあるものとなります。
一貫性と品質を向上させる
製造プロセスは特定の基準に従って定義され、自動化された品質検査ステップにより、最終製品が所定の品質基準を満たすことが保証されます。これにより、企業は生産物の一貫性と高品質を確保します。
労力と時間を節約する
自動生産ラインは、労働力と時間を節約するのに役立ちます。工場の従業員は、製造段階に直接関与する必要がなく、管理、監視、および設計に集中できます。これにより、業務の効率が向上し、労働力の使用が最適化されます。
生産コストの削減
工場の自動生産ラインを構築する初期投資費用は高額かもしれませんが、将来的には、企業が生産コストを最大限に削減できる解決策です。労働コストの節約、製品欠陥率の低減、生産性と効率の向上は、総生産コストの削減に貢献します。
スマートな監視と管理システム
自動生産ラインは、スマートな監視と管理システムと組み合わせられ、管理者が生産プロセスをデータ収集し、分析するのに役立ちます。これは非常に有益な利点であり、企業がプロセスを評価し、無駄を最小限に抑え、工場の高いパフォーマンスを確保するのに役立ちます。
包括的なスマート製造管理ソリューションMES-X
MES-Xは、VTI Solutions – VTI Groupによって開発された包括的なスマート製造プロセス管理システムであり、企業に生産プロセス全体の全体像を提供します。 MES-Xは、企業が製造プロセスのあらゆる側面を管理するのを支援する能力を持っており、その強みを証明しています。
- 製造プロセス管理では、MES-Xは調整だけでなく、製造ステップの最適化も支援します。それは製造ステップの順序と正確性を確保するために、製造ステップを特定し、追跡します。
- 原材料と部品の管理では、MES-Xは在庫状況、発注、供給源の追跡、および供給に問題がある場合の警告に関する情報を提供します。
- MES-Xは、各段階での生産性を追跡できます。速度、待機時間、およびその他の生産性指標に関するデータを自動的に収集し、分析して評価します。
- 労働力の管理では、MES-Xは従業員の数とスキル、勤務スケジュール、タスクの割り当て、および個々のパフォーマンスを追跡するのを支援します。
- MES-Xは品質検査プロセスを管理し、検査手順と品質基準を遵守します。検査結果を記録し、欠陥を追跡し、必要に応じて再検査や修正を支援します。
- MES-Xは、生産ステージとERP、SCADA、PDM、およびQMSなどの他のシステム間での自動情報交換を可能にします。
