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第１０回機械器具設置工事雑学講座

投稿日 2025年4月21日

皆さんこんにちは！
聖心工業株式会社、更新担当の中西です。

 

さて今回は

～設計～

ということで、物流搬送システム据付工事における設計の基本から実践のポイントまでをご紹介

 

効率・安全・拡張性をすべて満たす「動線設計」の極意

EC市場の拡大や省人化ニーズにより、倉庫・工場の自動化は急速に進んでいます。
その中でも中核を担うのが、物流搬送システム
すなわち、コンベヤ、ソーター、リフター、AGV、ピッキング装置などを組み合わせた物流動線の心臓部です。

しかし、これらを機能的に稼働させるためには、「ただ設置する」のではなく、
綿密な設計と施設との一体化構想が必要不可欠です。

✅ 搬送システム設計の目的とは？

物流搬送システムの設計は、単に「物を運ぶ装置の配置」ではなく、
業務プロセス全体を最適化し、生産性を最大化するための設計です。

◯ 目的は以下の5つに集約されます

  1. 物流動線の短縮とスムーズな搬送

  2. 省人化・自動化による作業効率向上

  3. 設備間の干渉防止と安全性の確保

  4. 将来の拡張・再配置に対応できる柔軟性

  5. 設置スペースとエネルギー消費の最適化

設計段階でこれらを見据えることが、「失敗しない据付工事」の第一歩となります。

システム構成とレイアウト設計

✅ 設計時に考慮する基本構成

要素 概要
入荷ライン 搬入口から保管エリアまでの流れ
出荷ライン 出庫→仕分け→梱包→出荷ゲート
仕分け装置 ソーター（シャトル式、スライド式等）
垂直搬送 リフター、昇降コンベヤ
自動搬送 AGV、AMRなど無人搬送機器
手動補完 ピッキングカートや作業台周辺設備

◯ レイアウト設計でのチェックポイント

  • 施設構造との整合性（柱・梁・照明・スプリンクラーの干渉回避）

  • 人と機械の動線分離（安全柵・警報・ゾーン分け）

  • 保守スペースの確保（点検時に機器へアクセスできるか）

  • 床荷重・レベル差対応（2階設置やスロープ対応）

設置後に「やっぱり動線が悪い」では手遅れです。3Dモデルやシミュレーションを用いた設計がおすすめです。

⚙ 機器仕様と能力設計のポイント

設計時には、「何を」「どれくらい」「どのタイミングで」搬送するかを明確にする必要があります。

✅ 主な検討事項

項目 内容
搬送対象物 サイズ、重量、材質、形状（箱・パレット・通箱など）
搬送能力 ピーク時の処理能力（搬送物数／時間）
搬送速度 搬送距離と搬送時間、加減速の有無
バッファ機能 一時待機の必要性（ストレージ、滞留コンベヤ）
冗長性 装置トラブル時のバイパス経路確保

機器選定はライン設計と一体で考える必要があり、メーカー任せにしないことが重要です。

電源・制御設計とインターフェース調整

✅ 電気・制御設計で確認すべきポイント

  • 各機器の電源容量と分電盤構成

  • PLC制御の仕様統一と通信プロトコル（Ethernet/IP、PROFINETなど）

  • センサー・インバータの設置位置と配線ルート

  • 上位システム（WMS、MES）とのインターフェース

  • 非常停止・エラー通知などの安全設計

電気系統の整合性が取れていないと、試運転時のトラブル・誤作動の温床になります。

安全性と保守性を前提にした設計

◯ 安全性を確保するための設計要素

  • 機器周囲に立入防止柵・感知センサーの設置

  • 非常停止ボタンの配置

  • 作業者が巻き込まれないカバー構造・ガードレール

  • 点検口や保守スペースの確保

◯ メンテナンスのしやすさも重要：

  • コンベヤ下の掃除やセンサーの交換が容易か

  • トラブル時に交換部品が標準化されているか

  • エラーログが確認しやすい制御システム設計

安全性・保守性を後付けで対応しようとすると、コスト・手間が倍増します。

将来の拡張性とBIM/CIM活用

物流システムは“成長する仕組み”である必要があります。
導入後の変化にも対応できるよう、拡張性ある設計が求められます。

✅ 拡張性を持たせる工夫

  • モジュール式コンベヤでの設計

  • 通信制御ラインの余裕設定（空ポート確保）

  • スペース的なバッファエリア設計

  • 上位システム連携の標準化

◯ BIM/CIMによる設計の高度化

  • 空間干渉チェック（天井・設備との重なり防止）

  • 動線シミュレーションによる搬送効率の検証

  • 3Dモデルによる関係者との合意形成の迅速化

「設置して終わり」ではなく「運用しながら進化できる設計」が最先端の物流設計です。

✅ 物流搬送システムの設計は「経営戦略と現場力の橋渡し」

物流搬送システムの設計は、単なる工学的設計ではなく、
「現場業務の合理化」と「経営効率の最大化」をつなぐ戦略的プロジェクトです。

✔ 製品が滞らない
✔ 作業者が無理なく動ける
✔ 保守がしやすく、故障に強い
✔ 拡張・変更に柔軟に対応できる

そうした“考え抜かれた仕組み”こそが、優れた設計の証です。

導入前の設計段階でどれだけ深く検討し、現場の声を反映できるか
それが、物流システム導入成功の最重要ポイントと言えるでしょう。

設計段階でのチェックリスト（物流搬送システム編）

項目 チェック内容
動線・レイアウト 機器配置、人との交差、メンテスペース
処理能力 搬送量、バッファ、スピード計画
電気・制御設計 電源容量、通信整合性、安全回路設計
機器仕様 対象物サイズ・重量、素材、特殊形状
安全設計 非常停止、立入制限、作業者保護構造
拡張性 モジュール構造、将来の増設・変更対応

 

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