この記事でわかること
- 粉体・粒体搬送で積み替え作業が増える理由
- フレコン・容器・台車を介する中間工程の課題
- 「保管」と「運搬」の違い
- 工程間を直接搬送する考え方
- 空気搬送によって積み替え回数を減らす方法
- 工場内エアーを活用した設備構成
- 長距離・高所への直接搬送
- エコワークによる全国での運用サポート
はじめに
工場やプラントで粉体・粒体の流れを確認すると、
材料そのものを加工している時間より、材料を移し替えている回数が多い
という現場があります。
例えば、
設備から材料を排出
↓
容器へ回収
↓
フレコンバッグへ移す
↓
フォークリフトで移動
↓
別設備まで運ぶ
↓
再びホッパーへ投入
といった工程です。
もちろん、
- 一時保管
- 品質管理
- ロット管理
- 出荷
などのためにフレコンバッグへ入れる必要がある場合もあります。
しかし、
「次の設備まで運ぶためだけに、一度フレコンへ入れている」
のであれば、その工程は省略できる可能性があります。
空気搬送を利用すれば、
設備Aから設備Bへ粉体・粒体そのものを直接送る
という方法を検討できます。
本記事では、粉体・粒体搬送で発生する積み替え工程の課題と、中間運搬を減らして作業を省力化する方法について解説します。
粉体・粒体搬送ではなぜ積み替えが増えるのか？
既存工場では、設備が一度に完成したとは限りません。
例えば、
最初に設備Aを導入
↓
数年後に設備Bを追加
↓
さらに別棟へ設備Cを増設
といったように、設備が段階的に追加されることがあります。
その結果、
設備同士が直接つながっていない
状態になることがあります。
そこで人が、
- バケツ
- 台車
- フレコンバッグ
- フォークリフト
などを使って、設備間をつないでいるケースがあります。
つまり、人が実質的に「搬送設備の役割」を担っている状態です。
現場ではこんな中間工程が残っていないか？
例えば、
パターン① フレコンを介した搬送
製造設備
↓
フレコンへ回収
↓
フォークリフト搬送
↓
ホッパーへ投入
パターン② 容器と台車による搬送
設備下部
↓
スコップ回収
↓
容器
↓
台車
↓
回収場所
パターン③ 一度床へ落としてから回収
設備
↓
床面へ排出
↓
スコップ
↓
フレコン
↓
次工程
などです。
公開中の記事でも、化学工場の粉体原料について、
- スコップで回収
- フレコンバッグへ積み替え
- 台車で運搬
といった工程が発生しているケースを紹介しています。
積み替え作業には「材料を運ぶ以外」の仕事が増える
例えばフレコンを使って材料を搬送する場合、
単純に材料を移動させるだけではありません。
フレコンを準備
↓
吊り下げる
↓
材料を投入
↓
満杯を確認
↓
投入口を閉じる
↓
フォークリフトで運ぶ
↓
吊り上げる
↓
排出口を開く
↓
次工程へ投入
という作業が発生する場合があります。
フレコンバッグは大量の粉体・粒体を保管・運搬するには非常に便利ですが、公開中の記事でも袋詰めには、
- 作業時間
- 人力負担
- 粉じん
- フレコン交換
などの課題があるとしています。
まず「なぜフレコンへ入れているか」を確認する
設備改善では、
フレコンを使っている＝フレコンが必要
とは限りません。
重要なのは、その目的です。
例えば、
フレコンが必要なケース
- 材料を保管する
- 出荷する
- ロットを分ける
- 品質検査まで一時保管する
- 後工程と処理タイミングが違う
こうした用途では、フレコンを使用する意味があります。
一方、
見直せる可能性があるケース
- 隣の設備まで運ぶだけ
- 毎日同じルートを移動する
- フレコンへ入れてすぐ別設備へ投入する
- 保管時間がほとんどない
という場合です。
この場合、フレコンは保管設備ではなく搬送用の中間容器として使われています。
「一度受ける工程」をなくせないか？
設備改善では、
材料を一度受ける工程
に注目すると、省力化ポイントを見つけやすくなります。
例えば、
設備A
↓
フレコン
↓
設備B
であれば、
設備A ↓ 搬送設備 ↓ 設備B
へ変更できないかを検討します。
これだけでも、
- フレコンへの投入
- フレコン交換
- フォークリフト搬送
- 再投入
を減らせる可能性があります。
空気搬送なら材料そのものを直接移動できる
空気搬送は、空気の流れを利用して粉体・粒体をホースや配管内部で搬送する方式です。
例えば、
設備A ↓ 吸引ホース ↓ 空気搬送機 ↓ 排出ホース ↓ 設備B
という構成にできます。
容器ごと運ぶのではなく、
粉体・粒体そのものをホースの中で移動させる
という考え方です。
積み替え回数を減らすことで期待できる効果
作業時間の短縮
積み替えがなくなれば、
- 容器準備
- フレコン交換
- 運搬
- 再投入
などの時間を削減できる可能性があります。
作業員の身体的負担を減らせる
粉体・粒体では、
- スコップ
- バケツ
- 袋
- 台車
などを使った作業が発生することがあります。
こうした反復作業を設備化できれば、作業員の身体的負担軽減につながります。
鋳物砂の公開記事でも、空気搬送によって人力回収や台車運搬回数を減らせる可能性が紹介されています。
フォークリフトの往復を減らせる
工程間搬送にフォークリフトを使用している場合、直接搬送によって往復回数を減らせる可能性があります。
これにより、フォークリフトを、
- 原料受入
- 製品出荷
- 倉庫作業
- パレット搬送
など、本来フォークリフトが必要な作業へ回しやすくなります。
粉じんの発生ポイントを減らせる可能性
粉体は、
容器から別の容器へ移す瞬間
に粉じんが発生しやすくなります。
例えば、
フレコンへ投入
↓
フレコンから排出
であれば、材料を空中へ開放するポイントが複数あります。
工程間をホースで接続できれば、こうした積み替えポイント自体を減らせる可能性があります。
材料ロスを減らせる可能性
積み替えのたびに、
- 容器内部への残留
- 床へのこぼれ
- 粉じんとしての飛散
などが発生する場合があります。
積み替え回数を減らせば、材料を扱う回数そのものを減らせるため、製品ロスの削減にもつながる可能性があります。
ジェクターなら吸引・搬送・投入まで対応
空気搬送機「ジェクター」は、圧縮空気を動力として、
- 吸引
- 搬送
- 投入
- 排出（散布）
を1台で行える設備です。
公開中の記事でも、ジェクターが吸引・搬送・投入・排出まで対応する設備として紹介されています。
そのため、
回収設備としてだけでなく、工程間搬送設備として利用する
こともできます。
コンプレッサーだけでなく工場内エアーも利用可能
ジェクターは圧縮空気を動力として使用します。
圧縮空気は、
- 可搬式コンプレッサー
- 据置型コンプレッサー
- 条件を満たした工場内の既設エアー
などから供給できます。
そのため、工場内に十分なエアー設備がある場合には、
既存の圧縮空気インフラを利用して工程間搬送を構築できる可能性があります。
ただし、
- 圧力
- 空気量
- 配管径
- 他設備との同時使用
などの確認が必要です。
既存ラインを大きく改造しなくても導入できる可能性
既存工場で固定式コンベアを追加しようとすると、
- 基礎
- 架台
- 電気設備
- 搬送経路
- 設置スペース
などが必要になる場合があります。
一方、空気搬送ではホースを利用できるため、既存設備を避けながら搬送ルートを作れる場合があります。
既存記事でも、空気搬送はホースを活用することで、既存設備を大きく変更せず導入できる場合があると説明しています。
設備同士が離れていても直接搬送できる可能性
例えば、
設備Aと設備Bが100m離れている
場合、
「距離があるからフレコン＋フォークリフトしかない」
とは限りません。
ジェクターでは搬送条件によって、排出側で200m程度の長距離搬送が可能なケースがあります。
そのため、
- 工場の反対側
- 別棟
- 屋外設備
- 離れた回収設備
まで直接搬送できる可能性があります。
高所にある設備へも直接投入できる可能性
搬送先が、
- ホッパー
- サイロ
- 建屋上部
- プラント上層階
などの場合、人力やクレーンで材料を上げている現場もあります。
ジェクターでは条件によって、高さ100m程度の高所搬送が可能なケースもあります。
そのため、
地上の原料
↓
ジェクター
↓
高所ホッパー
という設備構成も検討できます。
「遠い＋高い」場合でも検討できる
設備間搬送では、
水平距離だけではなく、
- 水平距離
- 高低差
- 曲がり
- 総延長
を合わせて確認する必要があります。
例えば、
水平100m
＋
高所30m
のような搬送です。
200m・高さ100mという数字はすべての条件で保証されるものではないため、実際の搬送物と現場条件を確認して設備選定を行います。
ジェクターでは吸引側5m程度を推奨
工程間搬送では、ジェクター本体の配置も重要です。
ジェクターの吸引側は、5m程度を推奨しています。
実際には10m程度で使用しているお客様もいますが、基本的には搬送物の近くへジェクターを設置します。
そして、
搬送物 ↓ 短い吸引ホース ↓ ジェクター ↓ 長い排出ホース ↓ 次工程
という構成にします。
例えば「100m運搬」をこう変える
現在、
設備A
↓
フレコンへ充填
↓
フォークリフトで100m移動
↓
設備Bへ投入
という工程があるとします。
条件が合えば、
設備A
↓
ジェクター
↓
排出ホース100m
↓
設備B
という構成を検討できます。
これによって、
フレコンへの充填とフォークリフトによる中間運搬を省略できる可能性
があります。
「回収→運搬→投入」を1つの工程にまとめる
空気搬送を活用する大きなポイントは、
複数の作業を連続化できること
です。
例えば、
従来：
回収
↓
保管
↓
運搬
↓
再投入
だった工程を、
吸引・回収 ↓ そのまま搬送 ↓ 直接投入
へ変更できる場合があります。
人手不足が進む現場では、1つ1つの作業速度を上げるだけでなく、工程そのものをなくすことも重要な省力化です。
ただし中間工程をなくさない方がよい場合もある
すべての現場で直接搬送が適しているわけではありません。
例えば、
- 品質検査が必要
- 材料を一時保管する必要がある
- ロット管理が必要
- 前工程と後工程の処理速度が違う
- 後工程が停止することがある
場合には、途中にフレコンやホッパーを置く意味があります。
そのため、
「積み替えをゼロにする」こと自体を目的にしない
ことが重要です。
目的は、不要な工程を減らすことです。
バッファとして必要な設備は残す
例えば製造設備Aが1時間に2t排出し、設備Bが1時間に1tしか処理できない場合、直接接続すると材料が滞留する可能性があります。
このようなケースでは、
設備A
↓
中間ホッパー
↓
ジェクター
↓
設備B
など、バッファを設ける方法も考えられます。
現場全体の処理能力を確認したうえで設備構成を決めることが重要です。
摩耗性の高い材料ではホース対策が必要
搬送物が、
などの場合には摩耗対策も重要です。
ジェクターでは排出側が特に摩耗しやすい箇所となるため、エコワークでは搬送物に応じて、排出部へ接続するセラミック補強耐摩耗ホースをご提案しています。
公開中の記事でも、排出部へセラミック補強耐摩耗ホースを用意していることが紹介されています。
微粉体ならジェクロンとの組み合わせも検討
焼却灰やフライアッシュなどでは、
搬送後にどう回収するか
も重要です。
その場合には集粉機「ジェクロン」と組み合わせ、
ジェクター
↓
ジェクロン
↓
フレコン
という構成にすることができます。
完全にフレコンをなくすのではなく、
途中のフレコンをなくして、最終回収だけフレコンへ集約する
という考え方もできます。
積み替え作業の改善効果を数字にする
設備導入を検討する場合には、現在の工程を数字にしてみると効果を判断しやすくなります。
例えば、
- フレコン交換：1日10回
- フォークリフト搬送：1日10往復
- 1往復：8分
- 作業員：2人
- 年間稼働：250日
などです。
これを把握すれば、
中間搬送に年間どの程度の作業時間を使っているのか
を確認できます。
「材料に触る回数」を数えてみる
さらに簡単な改善方法として、
材料を何回扱っているか
数える方法があります。
例えば、
①設備から排出
②スコップで回収
③容器へ投入
④フレコンへ投入
⑤フレコンから排出
⑥ホッパーへ投入
であれば、同じ材料を何度も扱っています。
直接搬送できれば、
①設備から吸引
②次工程へ投入
まで減らせる可能性があります。
この差が、人手・時間・粉じん・材料ロスの差につながります。
設備導入前には実際の搬送物で確認
粉体・粒体の搬送性は材料によって異なります。
エコワークでは実際の搬送物を使用したテストによって、
- 安定して吸引できるか
- 必要な搬送量が出るか
- 詰まりが発生しないか
- ホース仕様が適しているか
- 集粉・分別設備が必要か
などを事前確認できます。
積み替え工程を直接搬送へ変更する場合にも、実際の資材と距離を踏まえた確認が重要です。
エコワークでは全国で運用指導を行っています
工程間搬送は、機械を設置するだけで完成するものではありません。
例えば、
- どこへジェクターを置くか
- どこから工場エアーを取るか
- 吸引側を何mにするか
- 排出側をどこへ通すか
- どこへ直接投入するか
などを現場に合わせて考える必要があります。
エコワークでは、ジェクターの販売だけでなく、全国の現場で使い方や運用方法の指導も行っています。
現在の作業工程を確認しながら、
「なくせる運搬工程はないか」
という視点も含めて設備構成をご提案します。
ご相談時に確認したい情報
積み替え工程の省力化をご検討の場合には、
- 搬送物
- 最大粒径
- 比重
- 含水率
- 現在の作業工程
- 1日の処理量
- 必要搬送量
- 現在の作業人数
- フレコン交換回数
- フォークリフト搬送回数
- 水平距離
- 高低差
- コンプレッサーまたは工場エアーの条件
- 現場写真
- 設備レイアウト
などがあると、具体的な検討がしやすくなります。
まとめ
粉体・粒体搬送の省力化では、
「作業を速くする」だけでなく「不要な作業そのものをなくす」
という視点が重要です。
現在、
設備から排出
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
再投入
という工程がある場合、
設備から次工程へ直接搬送できないか検討する価値があります。
ジェクターは、
- 吸引
- 搬送
- 投入
- 排出
を1台で行える空気搬送機です。
圧縮空気は、
コンプレッサーまたは条件を満たした工場内エアー
から供給できます。
また、条件によって、
排出側200m程度の長距離搬送
や、
高さ100m程度の高所搬送
にも対応できる可能性があります。
吸引側については5m程度を推奨しており、現場によっては10m程度で使用しているケースもあります。
「フレコンへ入れてすぐ別設備へ運んでいる」
「同じ材料を毎日何度も積み替えている」
「フォークリフトによる中間搬送を減らしたい」
「設備Aから設備Bへ直接送れないか」
といった課題がありましたら、お気軽にエコワークまでお問い合わせください。
現在の工程を確認し、回収・運搬・投入をどこまで一つの搬送工程へまとめられるかをご提案いたします。
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