この記事でわかること
- 工場内で人力搬送が残りやすい工程
- 設備自体は自動化されていても人手が必要になる理由
- フレコン・台車・フォークリフトによる中間搬送を見直す方法
- ジェクターで設備同士を直接つなぐ考え方
- サイロ・ホッパー・製造設備間での活用方法
- 既存設備を活かして後付けする方法
- 長距離・高所搬送を工程改善に活用する方法
- 工場内エアーを利用できる可能性
- ジェクターが向いている工程・別設備が向いている工程
- 省力化候補を見つけるためのチェックポイント
はじめに
工場の省力化というと、
「製造機械を自動化する」
「ロボットを導入する」
「大型の自動搬送設備を導入する」
といった方法をイメージするかもしれません。
しかし実際の現場を見ると、
設備A
↓
人が運ぶ
↓
設備B
という、
設備と設備の間だけ人手が残っている工程
が少なくありません。
例えば、
サイロ
↓
フレコンへ排出
↓
フォークリフトで移動
↓
ホッパーへ投入
といった工程です。
サイロもホッパーも設備化されているのに、
その間だけ、
- フレコン
- 台車
- フォークリフト
- 人力
によって資材を移動しています。
こうした工程では、
資材そのものをホースや配管で直接送る
ことで、中間作業を減らせる可能性があります。
空気搬送機「ジェクター」は、粉体・粒体を圧縮空気によって吸引・搬送する設備です。
床面の資材回収だけでなく、
サイロ
↓
ジェクター
↓
別サイロ
ホッパー
↓
ジェクター
↓
製造設備
など、
既存設備同士をつなぐ工程間搬送
にも活用できます。
本記事では、工場内に残る人力搬送を見つけ、ジェクターによって工程を省力化する考え方について解説します。
工場内で人手が残りやすいのは「設備の間」
現在の工場では、多くの製造工程が設備化されています。
例えば、
原料サイロ
混合設備
加工設備
選別設備
充填設備
などです。
しかし設備と設備をよく見ると、
その間に人が介在している場合があります。
例えばサイロからホッパーまで
現在の工程が、
サイロ
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
ホッパー
↓
製造設備
だったとします。
この場合、
サイロとホッパー自体は設備です。
人手が使われているのは、
その間の資材移動
です。
「搬送工程」を一つの作業として見る
工場改善では、
設備A
設備B
を個別に見るだけでなく、
AからBへ資材がどう移動しているか
を見ることが重要です。
例えば、
設備から排出
↓
容器へ受ける
↓
容器を移動
↓
別設備へ投入
という工程です。
中間工程には意外と多くの作業がある
フレコン1袋を移動するだけでも、
①空のフレコンをセット
②資材を充填
③口を閉じる
④フォークリフトで持ち上げる
⑤別設備まで移動
⑥吊り上げる
⑦フレコンを開く
⑧次設備へ投入
という工程になることがあります。
本当に必要なのは「AからBへ資材を移すこと」
この作業の目的は、
フレコンを運ぶこと
ではありません。
本来の目的は、
設備Aにある資材を設備Bへ移すこと
です。
そのため、
設備A
↓
直接搬送
↓
設備B
とできれば、途中工程を減らせる可能性があります。
空気搬送で設備同士を直接つなぐ
ジェクターでは、
粉体・粒体
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
搬送先
という形で資材を搬送します。
これを工程間搬送へ利用します。
例えばサイロ同士をつなぐ
設備構成は、
サイロA
↓
排出配管
↓
ジェクター
↓
搬送ホース
↓
サイロB
です。
サイロAから排出された資材を、一度フレコンなどへ受けずにサイロBへ直接送ります。
実際のバイオマス発電所での活用
実際にバイオマス発電所では、
木質ペレット由来のカス
を移送する工程でジェクターが使用されています。
資材を一時貯蔵するサイロ下部の排出配管へジェクターを取り付け、
一時貯蔵サイロ
↓
ジェクター
↓
搬送配管
↓
フレコン詰め用サイロ
へ直接搬送しています。
最後はフレコンへ充填
搬送先では、
フレコン詰め用サイロ
↓
フレコン
へ資材を充填します。
つまり、
一時貯蔵
↓
空気搬送
↓
フレコン充填
という工程です。
中間のフレコン運搬を減らせる
もし、
一時貯蔵サイロ
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
充填設備
としていれば、多くの中間作業が発生します。
直接搬送なら、
一時貯蔵サイロ
↓
ジェクター
↓
充填用サイロ
とできます。
省力化ポイント① フレコンを「運搬容器」にしない
フレコンは大量の粉体・粒体を保管・運搬するために便利な容器です。
しかし工場内で、
設備A
↓
設備B
へ移動するためだけに使用している場合があります。
最終包装ならフレコンは必要
例えば、
製品出荷
廃棄
長期保管
などのためにフレコンへ入れるのであれば必要です。
一方、
数十m先の設備へ移動するだけ
なら、そのためだけにフレコンへ入れる必要があるのか見直せます。
省力化ポイント② フォークリフト移動を減らす
フレコンを使えば、
フォークリフトによる搬送
も発生します。
空気搬送によって直接送ることができれば、
資材移動のためのフォークリフト運転を減らせる可能性があります。
工場内物流そのものを減らす
フォークリフト作業は便利ですが、
- 運転者が必要
- 通路が必要
- 他作業者との動線が重なる
- 移動時間がかかる
といった要素があります。
資材を配管内部で移動できれば、工場内物流そのものを減らせる場合があります。
省力化ポイント③ 容器への積み替えを減らす
例えば、
設備A
↓
バケツ
↓
台車
↓
設備B
という小規模な工程でも同じです。
人が容器へ入れ、
運び、
もう一度別設備へ投入する
のであれば、
中間容器そのものをなくせないか
検討します。
省力化ポイント④ 高所投入をなくす
搬送先が高所にある場合、
フレコンをクレーンやフォークリフトで持ち上げ、
高所ホッパーへ投入する
ことがあります。
この場合、
地上
↓
ジェクター
↓
高所ホッパー
へ空気搬送する方法を検討できます。
ジェクターでは高所搬送も可能
ジェクターでは条件によって、
高さ100m程度
の搬送が可能なケースがあります。
そのため、
1階
↓
上階ホッパー
や、
地上
↓
高所サイロ
への搬送にも活用できます。
省力化ポイント⑤ 離れた設備へ直接送る
設備Aと設備Bが離れている場合、
「距離があるからフォークリフトで運ぶしかない」
と考えることがあります。
しかしジェクターでは条件によって、
排出側200m程度
の搬送が可能なケースがあります。
例えば50m離れた設備
現在：
サイロA
↓
フレコン
↓
フォークリフト50m
↓
サイロB
改善案：
サイロA
↓
ジェクター
↓
排出ホース50m
↓
サイロB
という構成です。
水平距離だけでなく高低差も確認
例えば、
水平50m
＋
上方向20m
など、工場内では水平・垂直搬送が組み合わされます。
ジェクターの機種選定では、
- 水平距離
- 高低差
- 曲がり
を確認します。
省力化ポイント⑥ 製造工程で発生する副産物
主原料だけでなく、
製造工程から発生する、
- 粉
- カス
- 粒状副産物
- 端材
- 残渣
などの移送にも人手が使われていることがあります。
「製品ではない資材」ほど人力搬送が残りやすい
主原料については専用搬送設備がある一方、
副産物や廃棄物については、
容器へ入れる
↓
人が運ぶ
という工程が残っているケースがあります。
副産物も工程間搬送できないか検討
例えば、
製造設備
↓
副産物排出口
↓
ジェクター
↓
回収サイロ
という構成です。
これによって、副産物回収作業を連続化できる可能性があります。
省力化ポイント⑦ 清掃物を回収設備へ直接送る
工場内清掃でも同じ考え方ができます。
床面に堆積した粉体
↓
ジェクター
↓
回収設備
とすることで、
スコップ
↓
バケツ
↓
運搬
を減らせます。
ジェクターには二つの使い方がある
大きく分けると、
回収用途
床・設備内部などから資材を吸引する。
工程間搬送用途
既存設備の排出口から次工程へ直接送る。
です。
工程改善では「吸引ホースが不要」な場合もある
サイロやホッパーの排出口へ直接ジェクターを接続する場合には、
人が吸引ホースを操作する必要がないケースがあります。
つまり、
ジェクターを固定的な搬送ユニットとして使用する
方法です。
既存配管へ後付けできる可能性
ジェクターは、
- サイロ
- ホッパー
- シュート
- 排出配管
などと接続して使用できる場合があります。
そのため大規模な設備更新をせず、搬送工程だけ追加できないか検討できます。
「後付けだから工事不要」とは限らない
ただし、
どこへでも簡単に接続できる
という意味ではありません。
実際には、
- 排出口径
- フランジ
- 配管径
- バルブ
- 資材供給方法
- ジェクター設置スペース
などを確認します。
サイロからの供給量も重要
例えばサイロ下部のバルブを全開にして、
大量の資材が一気にジェクターへ入ればよい
わけではありません。
ジェクターの搬送能力に合わせて資材を供給する必要があります。
供給過多では搬送が不安定になる場合がある
ジェクターへ送り込む資材量が多すぎると、
- ホース内部に資材が溜まる
- 搬送量が不安定になる
- 閉塞する
可能性があります。
そのため、
供給側と搬送側をセットで考える
ことが重要です。
サイロのブリッジにも注意
資材によっては、サイロ内部で、
- ブリッジ
- 固結
- ラットホール
などが発生することがあります。
サイロから資材が安定して出なければ、ジェクター側へも安定供給できません。
エアースコップとの組み合わせ
資材が固結している場合には、
圧縮空気式のエアースコップを使って崩しながら、ジェクターへ供給する方法を検討できる場合があります。
例えば、
サイロ内の固結
↓
エアースコップで崩す
↓
排出口
↓
ジェクター
↓
搬送先
という構成です。
ジェクターとエアースコップはどちらも圧縮空気式
両方とも圧縮空気を使用するため、現場条件によっては同じコンプレッサーや工場エアー設備を活用できる可能性があります。
ただし必要空気量を確認する必要があります。
工場内エアーを活用できる場合もある
ジェクターは圧縮空気を動力として使用します。
供給源として、
- 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エアー
を使用できます。
既存工場エアーを活かせれば設備追加を抑えられる
例えば、
既存サイロ
＋
工場内エアー
＋
ジェクター
という構成です。
新しくコンプレッサーを用意せずに運用できる可能性があります。
ただし空気量の確認が必要
工場エアーでは、
圧力が0.7MPaある
など、圧力だけを見るのでは不十分です。
重要なのは、
必要な空気量をジェクターまで供給できるか
です。
枝配管が細いと能力を出せない場合がある
工場全体のコンプレッサー容量は十分でも、
サイロ付近まで来ている配管が細ければ、必要な空気量が供給できないことがあります。
そのため、
- コンプレッサー容量
- 配管径
- 距離
- 取り出し口
などを確認します。
どんな工程が省力化候補？
工場内を見渡して、
次のような作業があれば搬送工程を見直せる可能性があります。
- サイロからフレコンへ一度受けている
- フレコンを工場内でフォークリフト搬送している
- バケツで別設備まで運んでいる
- 高所ホッパーへ人が投入している
- 製造副産物を台車で回収している
- 設備から排出した粉体を別設備へ再投入している
- 回収物を一度容器へ入れてから別工程へ運んでいる
「資材を何回触っているか」を見る
工程改善の簡単な見方があります。
一つの資材に対して、
何回、
- すくう
- 入れる
- 持ち上げる
- 運ぶ
- 出す
を繰り返しているか確認します。
同じ資材を何度も扱っていないか？
例えば、
①サイロからフレコンへ入れる
②フレコンを移動する
③吊り上げる
④サイロへ入れる
という作業です。
直接搬送できれば、
①サイロから出る
②次のサイロへ入る
だけに近づけることができます。
「歩いている距離」も見る
資材を持って、
10m
20m
50m
歩いている作業があるなら、搬送設備へ置き換えられる可能性があります。
特に毎日繰り返す工程では、小さな距離でも年間では大きな作業量になります。
「フォークリフト移動回数」も見る
例えば、
1日10回
×
年間250日
なら、
年間2,500回
の搬送作業になります。
一回一回は短時間でも、積み重なると大きな工数です。
処理量が非常に多い場合は別設備も検討
ジェクターはさまざまな工程で利用できますが、すべての工場内搬送に最適とは限りません。
例えば、
- 24時間連続運転
- 非常に大量の搬送
- 一定量を常時供給
する場合には、
固定式空気輸送設備やコンベヤなどの方が合理的な場合があります。
ジェクターが向きやすい工程
例えば、
- 間欠運転
- 数十m～長距離搬送
- 高低差がある
- 既存設備へ後付けしたい
- 搬送ルートが複雑
- 固定設備を大きく増やしたくない
- 工場エアーを利用したい
といった現場です。
まず現在の工程を書き出す
省力化を考える場合には、
機械を選ぶ前に、
現在の作業工程
を書き出すことをおすすめします。
例えば現在
サイロ
↓
フレコン
↓
フォークリフト30m
↓
吊り上げ
↓
ホッパー
だったとします。
改善案
サイロ
↓
ジェクター
↓
搬送ホース30m
↓
ホッパー
です。
これが成立すれば、中間作業を大きく減らせる可能性があります。
導入前に確認したいこと① 搬送物
例えば、
- 粉体
- 粒体
- ペレット
- 砂状資材
- 副産物
- カス
などです。
確認したいこと② 粒径・比重
粒径だけでなく、
- 最大粒径
- 比重
- 形状
なども搬送条件へ影響します。
確認したいこと③ 水分・付着性
湿った粉体や粘着性のある資材では、ホース内部への付着や閉塞が発生する可能性があります。
そのため実際の資材状態を確認します。
確認したいこと④ 必要処理量
例えば、
300kg/h
1t/h
5t/h
など、
どの程度の搬送能力が必要か確認します。
確認したいこと⑤ 搬送距離・高低差
- 水平距離
- 垂直距離
- ホースルート
を確認します。
単純な直線距離だけでは判断できません。
確認したいこと⑥ 稼働時間
例えば、
1日1回20分
なのか、
毎時搬送する
のか、
連続運転
なのかでも適した設備が変わります。
現場写真からでも検討できる
例えば、
- 搬送元設備
- 排出口
- 搬送先
- その間の通路
- 配管
- ジェクター設置候補位置
などの写真があれば初期検討できます。
簡単な設備フローでもよい
例えば、
サイロA
↓
50m
↓
ホッパーB
高低差15m
現在はフレコンで運搬
という情報でも構いません。
実物テストで搬送能力を確認
資材によっては、実際の搬送物を使って確認することが重要です。
テストでは、
- 安定して搬送できるか
- 必要処理量が出るか
- 閉塞しないか
- 適したジェクター
- 必要な圧縮空気
などを確認できます。
「どこが省力化できるか分からない」でも相談できる
例えば、
「工場内でフォークリフト搬送が多い」
「粉体を何度もフレコンへ積み替えている」
「人が毎日バケツで運んでいる」
といった現在の作業内容からでも検討できます。
ジェクターを売ることが目的ではない
工程によっては、
ジェクターより、
- コンベヤ
- スクリュー
- バキューム車
- 固定式搬送設備
などの方が適している場合もあります。
重要なのは、
現在の作業に対して最も合理的な改善方法を選ぶこと
です。
エコ・ワークでは運用方法までご提案
工程間搬送では、
ジェクターの機種だけでなく、
- 既存設備への接続
- 資材の供給方法
- 設置位置
- 搬送ルート
- 工場エアー
- 搬送先との接続
などを考える必要があります。
エコ・ワークでは機器の販売だけでなく、全国の現場でジェクターの使い方や運用方法の指導も行っています。
まとめ
工場の省力化では、
製造設備そのものだけでなく、
設備と設備の間に残っている資材搬送
を見ることが重要です。
例えば、
サイロ
↓
フレコン
↓
フォークリフト
↓
ホッパー
という工程では、
本来の目的は、
サイロからホッパーへ資材を移すこと
です。
空気搬送機「ジェクター」を利用すれば、
サイロ
↓
ジェクター
↓
搬送ホース・配管
↓
ホッパー
と、設備同士を直接つなげられる場合があります。
実際にバイオマス発電所では、ペレット由来のカスを一時貯蔵するサイロ下部へジェクターを接続し、フレコン詰め用サイロまで直接搬送する方法が採用されています。
こうした工程改善によって、
- 中間フレコンへの積み替え
- フォークリフト搬送
- バケツ・台車運搬
- 高所への人力投入
- 別設備への再投入
などを減らせる可能性があります。
ジェクターでは条件によって、
排出側200m程度の長距離搬送や、高さ100m程度の搬送
にも対応できるケースがあります。
また圧縮空気は、可搬式・据置型コンプレッサーだけでなく、条件が合えば工場内エアーを利用できます。
「工場内で同じ資材を何度も積み替えている」
「設備間をフレコンで運んでいる」
「フォークリフト搬送を減らしたい」
「高所ホッパーへの投入作業を省力化したい」
「既存設備同士を直接つなげたい」
「どの工程を省力化できるか相談したい」
という場合には、お気軽にエコ・ワークまでお問い合わせください。
現在の作業工程・搬送物・搬送量・設備配置などを確認し、必要に応じて実物テストも行いながら、ジェクターを活用できる工程だけでなく、現場全体を見た省力化方法をご提案いたします。
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