食品工場の自動化で優先すべき工程は？省人化しやすい作業と衛生面の注意点

食品工場では、人手不足への対応だけでなく、衛生管理や品質の安定、異物混入リスクへの配慮など、一般的な製造現場とは異なる条件を考えながら自動化を進める必要があります。

一方で、すべての工程を一度に自動化すればよいわけではありません。

製品の種類、生産量、工程の繰り返し性、作業環境などを整理し、効果が期待できる工程から優先順位をつけることが重要です。

この記事では、食品工場で自動化を検討しやすい工程、省人化につながりやすい作業、衛生面で確認しておきたいポイントを整理します。

ー目次ー

• 食品工場の自動化で考えるべき3つの視点

• 自動化を検討しやすい食品工場の工程

• 食品工場ならではの衛生面で確認したいポイント

• 「すべて自動化」ではなく、工程ごとに優先順位を決める

• 食品工場の自動化でロボットを活用する場合の考え方

• 食品工場の自動化を進める際のステップ

• 自動化設備を選ぶ前に確認しておきたい情報

• コスモ技研に食品工場の自動化をご相談いただく際に

食品工場の自動化で考えるべき3つの視点

食品工場の自動化を考える際は、単純に「人が行っている作業をロボットに置き換える」という考え方だけでは不十分です。

特に重要なのが、「生産性」「衛生・品質」「作業環境」の3つを合わせて考えることです。

· 生産性：生産数量、タクトタイム、稼働時間、段取り時間など

· 衛生・品質：清掃性、異物混入防止、検査、トレーサビリティなど

· 作業環境：重量物、高温・低温、繰り返し作業、夜間作業など

自動化する工程を選ぶ際も、この3つの視点から「自動化によって何が改善するのか」を整理すると、設備導入の目的を明確にできます。

自動化を検討しやすい食品工場の工程

食品工場のすべての工程が同じように自動化しやすいわけではありません。繰り返し作業が多い工程や、人手を多く必要とする工程などから検討すると、自動化の効果を整理しやすくなります。

1．搬送・移載

原料や容器、製品などを工程間で搬送する作業は、一定の条件で繰り返されることが多く、自動化を検討しやすい領域です。

コンベヤや搬送装置、ロボットなどを組み合わせ、作業者による運搬を減らすことで、省人化や作業負担の軽減につなげられます。

2．ピッキング・整列

製品や容器を所定の位置へ並べる、取り出すといった作業も、対象物の形状や位置が一定であれば自動化を検討できます。

画像処理やセンサーとロボットを組み合わせることで、位置や向きを確認しながら処理する構成も考えられます。

3．検査

外観や寸法、位置などを確認する工程では、画像処理や各種センサーを活用した自動検査を検討できます。

人による目視確認をすべて置き換えるのではなく、判定基準を整理したうえで、自動化できる部分と人が確認する部分を分ける考え方も重要です。

4．包装・箱詰め

包装、ケースへの投入、箱詰めなど、同じ動作を繰り返す工程はロボットや専用設備による自動化を検討しやすい領域です。

製品の形状や包装形態、処理数量などをもとに、適した設備構成を検討します。

5．重量物・繰り返し作業

重量物の移載や、長時間にわたって同じ動作を繰り返す作業は、作業者の身体的負担を軽減する観点からも自動化を検討する価値があります。

省人化だけではなく、安全性や作業環境の改善という目的も含めて評価することが重要です。

食品工場ならではの衛生面で確認したいポイント

食品工場の自動化では、設備が動けばよいというだけではなく、衛生面や清掃性を含めて設備構成を考える必要があります。

清掃しやすい構造になっているか

設備の形状や配置によっては、清掃しにくい場所や汚れが残りやすい場所が生じる可能性があります。日常の清掃や点検を想定し、作業者が必要な箇所へアクセスできるかを確認します。

異物混入につながる要因を整理しているか

設備の周辺には、製造工程に応じてさまざまな部品や機器が配置されます。設備構成を検討する際には、異物混入につながる可能性のある要因を確認し、必要な対策を検討することが重要です。

使用環境に合った機器を選定しているか

食品工場では、工程によって温度や湿度、洗浄方法などの条件が異なります。使用環境を整理したうえで、各機器・設備がその条件に適しているか確認する必要があります。

メンテナンス性を確保できているか

衛生面を維持するためには、設備を継続的に点検・清掃・保守できることも重要です。自動化率だけではなく、設備を長期的に運用できる構成かどうかまで検討します。

「すべて自動化」ではなく、工程ごとに優先順位を決める

食品工場の自動化では、工場内のすべての工程を一度に自動化する必要はありません。設備投資額、技術的な難易度、期待できる効果などを比較し、優先順位を決めることが重要です。

たとえば、繰り返し作業が多い工程、人員を多く必要とする工程、重量物を扱う工程、品質のばらつきが出やすい工程などは、自動化による効果を検討しやすい領域です。

一方で、製品の種類によって作業内容が大きく変わる工程や、人による判断が多い工程では、自動化のコストや難易度が高くなる場合があります。

「技術的に自動化できるか」だけではなく、「自動化することでどのような効果が得られるか」を基準に判断することが大切です。

食品工場の自動化でロボットを活用する場合の考え方

ロボットを導入する場合も、ロボット単体ではなく、周辺設備や前後工程との連携まで含めて考える必要があります。

たとえば、製品をロボットで箱詰めする場合には、製品を供給する搬送、位置を確認するセンサーや画像処理、ロボットハンド、安全設備、制御システムなどが関係します。

どれか一つの設備だけを高速化しても、前後工程の能力が不足していればライン全体の生産性は上がりません。

そのため、工程全体のバランスを見ながら設備を構成することが重要です。

食品工場の自動化を進める際のステップ

STEP1｜現状の工程と課題を整理する

製造する製品、生産数量、作業人数、稼働時間、現在の課題などを整理します。

STEP2｜自動化候補を洗い出す

繰り返し作業、重量物搬送、検査、包装など、自動化による効果が期待できる工程を洗い出します。

STEP3｜衛生・品質条件を整理する

清掃性、異物混入対策、使用環境、検査方法など、食品工場として必要な条件を整理します。

STEP4｜設備構成を検討する

ロボット、搬送、センサー、画像処理、制御、安全設備などを組み合わせ、ライン全体の構成を検討します。

STEP5｜導入効果を検証する

生産数量、作業人数、タクトタイム、停止時間、品質など、導入前後で比較するKPIを設定します。

STEP6｜導入・立ち上げ・改善を行う

実際のワークを使用して動作を確認し、必要な調整を行います。稼働後もデータを確認しながら改善します。

自動化設備を選ぶ前に確認しておきたい情報

自動化システム会社へ相談する際は、詳細な仕様書が完成していなくても構いません。

分かる範囲で次の情報を整理しておくと、検討を進めやすくなります。

·       製造する製品・品種

·       生産数量

·       タクトタイム

·       ワークの寸法・重量

·       現在の製造工程

·       現在必要な作業人数

·       稼働時間

·       自動化したい作業

·       工場や設備のレイアウト

·       将来的な生産計画

·       稼働開始予定時期

特に食品工場では、製品や工程によって必要となる設備条件が変わるため、

「何をつくるのか」

「どのくらいの量をつくるのか」

「どの工程を自動化したいのか」を整理することが、設備構成を検討するうえでの出発点になります。

コスモ技研に食品工場の自動化をご相談いただく際に

食品工場の自動化を検討する場合、設備単体ではなく、工程全体を見ながら自動化範囲を決めることが重要です。

コスモ技研では、ロボットシステム、搬送・ハンドリング、検査・測定、制御システムなどを組み合わせ、製造現場に合わせた自動化システムを構築しています。

食品工場の自動化では、単に人の作業をロボットへ置き換えるのではなく、生産性、衛生・品質、作業環境を合わせて検討することが重要です。

搬送、ピッキング、検査、包装、重量物の移載などは、自動化を検討しやすい代表的な工程です。一方で、製品や工程によって自動化の難易度や必要な設備条件は異なります。

そのため、まずは現在の工程と課題を整理し、自動化によって何を改善したいのかを明確にしたうえで、設備構成を検討することが大切です。

「どの工程から自動化すべきかわからない」

「衛生条件を考慮した設備構成を相談したい」という場合は、構想段階から専門会社へ相談することで、より現場に合った自動化を検討しやすくなりますので、お気軽にご相談ください。