梱包工程の自動化事例と導入効果まとめ

「梱包・搬送を自動化したいが、どこから始めればいいか分からない」──そんな現場の悩みに応えるべく、梱包作業における課題や装置種類、自動化効果などをわかりやすく解説しています。

他の工程よりもスモールスタートしやすい自動化分野として注目されており、工程別の違いや導入事例も交えてご紹介します。

梱包・搬送作業における課題

人手が多く
作業が属人化しやすい

梱包や搬送の作業は、箱詰めや仕分けなど、多くの場合で人手に依存することが多く、繰り返し作業や細かな判断が求められる工程となります。特に、多品種少量生産・物流の現場では、商品ごとに大きさや形状、取り扱いに関する注意点などが異なるため、特定の人でないと対応できない作業の属人化が生じやすくなることも。

作業の属人化は、人材の入れ替わりに弱く、作業品質が不安定なうえに業務効率化も困難となる要因となります。

人材確保が難しくなっている

少子高齢化による労働力不足の問題は工場ラインに限ったことではありませんが、特に体力を必要とする梱包・搬送作業においては、若年層に敬遠されがちで新規人材の確保が困難となっています。中でも、物流拠点が地方にある場合では、人手不足の問題は深刻です。

工場はシフト制で夜間や休日を問わず稼働していることが多いものの、作業人員の確保が困難であるため、急な生産変動にも対応しにくいことが課題となっています。

作業者の身体的負担が大きい

梱包・搬送作業では、荷物の持ち上げ下げや箱の組立、封緘、ライン上に流れてくる物を手作業で扱うといった同じ作業を長時間繰り返すことが多くなります。そのため、筋肉疲労や腱鞘炎、腰痛などの原因になることも。

工場によっては、10kg以上の荷物を一日中持ち運ぶこともあり、肩や腰、膝への負担も大きくなりがちです。特に、繁忙期にはいつも以上に長時間労働になりがちで、慢性的な体調不良や作業中の事故のリスクも高まります。

自動化技術と装置の種類

AGVとは

AGV（Automated Guided Vehicle）は無人搬送車のことであり、あらかじめ設定されたルートや指示に従って、自律的かつ無人で物を搬送することが可能です。主に、工場や物流倉庫などのシンプルなライン間搬送で、部品や製品、資材などの搬送作業を自動化することができます。

AGVは搬送方法の違いにより、牽引型、台車型、フォークリフト型、回転リフト型などがあり、人手不足の解消や作業効率化、作業者の身体的負担の軽減を実現することができます。

AMRとは

AMR（Autonomous Mobile Robot）は自律移動ロボットのことであり、先進的な自動搬送技術の一つとして、AGVの進化版とも言えるものです。人や物の動き、周囲の状況をリアルタイムで把握・判断しながら、障害物を避けて自律的に移動・搬送を行うことができます。

自律的に最適なルートを選び動くことができるため、安全に走行可能。また、レイアウト変更や運用変更にも即応でき、拡張性が高いことも強みです。AMRには、台車型、牽引型、棚下潜り込み型などの種類があります。

梱包作業の自動化技術

梱包・搬送作業は、重量物を繰り返し取り扱うほか、作業者の勘や経験に依存しやすい工程です。しかし、近年では各工程に対応した段階的な自動化装置が進化・普及しています。

具体例として、コンベアやセンサーを活用して、製品を認識し箱の中に自動で配列・配置する箱詰め、完成した箱をパレットに自動で積み上げるパレタイズ、箱の上部を自動で折り込み、テープや糊で封じる封緘機など。工程ごとに個別の装置で対応できるため、段階的な導入がしやすいことが特徴です。

他の工程の自動化事例も知りたい方は、以下のページもぜひ参考にしてみてください。

「自社の課題に本当に適合するのか？」を様々な事例を確かめたい場合は、下記リンクから類似課題の解決事例をご参照ください。 検査・搬送・組立など工程別にまとめています。

自動化のメリット・デメリット

メリット①：
省人化・作業者負担の軽減

自動化導入により、人力で持ち運びが必要であった重量物をロボットが代行できるようになるため、腰痛や転倒など、作業起因のケガや事故を防ぐことが可能です。また、特定の人に依存することのない体制を構築できることで属人化を解消することができます。

自動化により作業時間や品質の均一化を図ることができるほか、梱包・搬送にかかりきりであった人材を配置転換することが可能です。さらに、繁忙期や急な欠員でも、機械が安定して稼働することができます。

メリット②：
ミス・破損の予防

自動化により、重量物の落下や衝突などによる物理的な破損や過積載や不安定な積載によるパレット崩れなどを防ぐことができます。また、忙しさや疲労によるヒューマンエラー、精度のばらつきを軽減することも可能です。

さらに、AGVやAMRなどの自動搬送装置は、スピードや停止位置を一定に維持することができるため、荷崩れや衝撃による破損を防止することができます。また、搬送ルートや出荷先情報と連携することで、出荷ミスを防ぐことも可能です。

デメリット①：
導入スペースの確保

自動化装置を導入するには、一定の設置スペースや安全な動作範囲、搬送ルートを確保する必要があります。ちなみに、自動化装置は、人が動くよりも広めのスペースや直線的な導線を必要とすることが多いため、既存のレイアウトのままでは設置できないことも。

人と接触しないためのエリアやルートを確保し、障害物の撤去も必要です。さらに、新たな機器導入のために、既存設備の移設やラインの一時停止などが必要となり、生産計画に影響を及ぼす可能性もあります。

デメリット②：
初期費用・費用対効果

梱包・搬送の自動化装置の導入においては、装置本体だけでなく、設置工事やレイアウト変更、システム連携・保守など、様々な初期投資が必要となります。一方、これに対して、人件費削減や作業効率化などによる投資回収には一定の時間がかかるため、短期的にみれば費用対効果が高いとは言えません。

生産量が不安定な場合や多品種少量生産では、効率を最大化しにくく、回収期間がさらに長くなる可能性も。そのため、スモールスタートなど、導入規模の見極めが重要となります。

企業導入事例

事例：組立ラインの
最終パレタイズ工程

• 業界：－
• 規模：－
• 工程：出荷段ボールのパレタイジング

自動化導入前は、15kgの段ボール箱を作業者の手で積み上げる必要があり、誰にでもできない作業で身体的な負担も大きいものでした。

導入した装置は、組立ラインの最終工程で1台のロボットで処理することが可能。積み高さギリギリに届く35kg可搬の小型ロボットを採用しました。また、省スペース化のために、ラインレイアウトを変更し、1台のパレタイザーに統合。そのため、天井が低く、設置場所が限定されていても設置することが可能に。

導入後は、限られた人員しか対応できなかった搬送作業を自動化することができ、人を選ばない人員配置と生産性アップを実現。また、重労働がなくなったことにより、人員確保も容易になりました。

参照元：サカエ（https://engineer-knowledge.sakae-jp.com/cardboard-palletizing）

この事例は、サカエによる自動化対応の一例です。会社の自動化の特徴や詳細はこちらからご確認ください。

事例：大型エンジン
生産ライン間搬送

• 業界：エンジン製造
• 規模：－
• 工程：加工ライン～検査工程部門への搬送

120kgもの重量物の人力による搬送は大変であるだけでなく、検査時の挟まれなど、作業者の安全の確保も課題に。また、複数品番に対応する柔軟性や段替えレス、精度の高い位置決め、センサー・機器類の耐久性など、様々な要望がありました。

導入した装置は、エンジンヘッド部加工ラインから検査工程へと引き込む搬送部、引き込み後に目視検査・寸法検査を行うためにワークをロール方向に回転する姿勢変換部から構成されています。

導入後は、サイズが異なるワークも段替えレスで対応できるようになったほか、可動ガイドと光電センサーにより、大きさの異なるワークの混流と判別が可能に。また、カバーの一部を可動式にしたことにより、安全性の確保と作業性の向上を両立させることができました。

参照元：名古屋精工（https://meisei-web.co.jp/case/car_parts/）

この事例は、名古屋精工による自動化対応の一例です。会社の自動化の特徴や詳細はこちらからご確認ください。

梱包・搬送工程の詳細ナビゲーション

梱包・搬送作業は、扱う製品やラインの規模によって最適な自動化アプローチが異なります。箱詰めや物流倉庫の自動化ポイントや具体的な導入事例を深掘りした詳細ページをご用意していますので、ぜひご覧ください。

箱詰めの自動化事例と
導入効果まとめ

製品を段ボールなどに詰める箱詰め工程の自動化について解説。自動化導入により、単純な繰り返し作業から作業者を解放し、一定のスピードと正確性による生産性向上を実現することができます。

ここでは、箱詰めロボットの種類やピッキングとの違い、導入時に気を付けるべきポイントや周辺機器との連携について詳しく解説。実際の導入事例を通して、どのような省人化やミス削減が図れるのかを紹介しています。

箱詰めの
自動化事例を詳しくみる

物流倉庫の自動化事例と
導入効果まとめ

ピッキングや仕分け、搬送など、物流倉庫における庫内作業の自動化について解説。自動化導入により、深刻な人手不足に対応し、24時間稼働や出荷ミスの防止といった高い物流品質を実現することができます。

ここでは、AGVやAMR、自動倉庫システムなどの代表的な設備や、倉庫の規模・課題に合わせた段階的な導入ステップについて解説。実際の導入事例をもとに、どの程度の作業効率化やコスト削減が見込めるのかを紹介しています。

物流倉庫の
自動化事例を詳しくみる

まとめ

梱包・搬送は
スモールスタートしやすい

梱包・搬送作業は、箱の組立、箱詰め、封緘、パレタイズ、搬送といった複数の工程に分かれているため、その中の一部だけでも自動化することで、省人化や業務効率化を図ることができます。また、小型ロボットや装置も対応できるため、他の工程よりも初期導入のハードルが低いことも特徴です。

工程や環境に合わせた
提案がカギ

工場ラインにおける自動化導入は、自社の製品の特性や品種、設置環境やレイアウトなどに合った技術を有する装置や企業を選ぶ必要があります。特に、梱包・搬送の自動化装置は、一部だけでも対応することができるため、実情に合わせて選ぶことが大切です。

「自動化って、どこから始めれば？」という方は、工程別に相談先を探すのがおすすめです。