どの工程を自動化すれば失敗しないのか…向いている工程・向かない工程を比較して優先順位を決める方法

工程には自動化に向くものと向かないものがあり、その差は4つの条件で判定できます。

条件とは「作業の繰り返し性」「ワークの安定性」「人の判断の要否」「段取り替えの頻度」の4つ。

向いている工程から着手すれば数百万円の投資でも回収の道筋が立ちますが、向かない工程から始めると倍の費用をかけても安定稼働しません。

会議室のホワイトボードに候補工程を書き出したものの、「どれからやるのが正解なんだ」「選び方を間違えたら誰が責任を取るんだ」と、線を引いては消してを繰り返している。

そんな状況で読んでいただきたい記事です。

向き不向きの比較基準と優先順位のつけ方を、実際の導入現場の例とあわせて解説します。

【この記事のポイント】

• 自動化の向き不向きは「繰り返し性・ワークの安定性・判断の要否・段取り替え頻度」の4条件で判定できる
• 最初に選ぶべきは、効果が最大の工程ではなく「確実に成立する工程」
• 向かない工程は無理に自動化せず、人と機械の分担で解決するほうが投資対効果が高い

この記事の結論

• 一言で言うと、自動化の成否は設備の性能より「工程の選び方」で決まる。
• 最も重要なのは、4条件で各工程を採点し、成立しやすさと効果の2軸で優先順位をつけること。
• 単純繰り返しで物理的にきつい工程（搬送・パレタイジングなど）は初回の自動化に向く。
• 人の微妙な判断が必要な工程は最後に回すか、判断部分だけ人に残す分担設計が現実的。

自動化に向く工程・向かない工程を分ける4つの条件

条件1・2：繰り返し性とワークの安定性

まず見るべきは、同じ動作の繰り返しかどうかです。

毎回同じ位置から同じ形状のワークを取り、同じ場所へ置く。

この単純さこそロボットの得意分野です。

逆に、毎回置き方がバラバラ、形状が安定しない、柔らかくて変形する。

こうしたワークは供給装置や画像処理の追加が必要になり、費用が一気に膨らみます。

よくあるのが、「ロボットを置けば自動化できる」と考えて相談に来られるケースです。

実際にはロボット本体より、ワークをどう揃えて供給するかの設計が費用と難易度を左右します。

体感では、自動化システムの検討時間の半分以上はこの供給まわりの話です。

「箱にバラバラに入った部品を取れますか」という質問をよくいただきますが、整列供給に変えるだけで設備がひとまわりシンプルになり、費用も抑えられることが少なくありません。

自動化の検討は、ロボット選びではなくワークの流れの整理から始まると考えてください。

条件3・4：人の判断の要否と段取り替えの頻度

3つ目の条件は、作業の中に人の判断がどれだけ入っているか。

「傷の程度を見て良否を決める」「材料の状態で力加減を変える」といった暗黙知の多い作業は、そのままの自動化が難しい領域です。

4つ目は段取り替えの頻度。

多品種少量で1日に何度も品種が変わる工程は、切り替えのたびに設定やハンド交換が必要になり、自動化の効果が薄まります。

ただし、これは「多品種だから無理」という意味ではありません。

ケースによりますが、品種をグループ化して共通ハンドで対応したり、頻度の高い品種だけ自動化したりする設計で成立させた例は多くあります。

中小企業白書でも、中小製造業の人手不足は恒常化していると報告されており、「全部できないから何もしない」では現場がもたない時代です。

4条件で採点すると優先順位は自然に見えてくる

候補工程を4条件で3段階採点してみてください。

繰り返し性が高く、ワークが安定し、判断が不要で、段取り替えが少ない。

満点に近い工程が第一候補です。

このとき、効果の大きさから選びたくなる気持ちをいったん抑えるのがコツです。

効果最大の工程はたいてい難易度も最大。

初回の自動化は「確実に成立する工程」で成功体験をつくり、2台目以降で難しい工程に挑むほうが、結果的に早く進みます。

経済産業省のものづくり白書でも、省力化投資を段階的に進める中小企業の動きが紹介されています。

採点のイメージを挙げると、たとえば「箱詰めして積む」工程は、繰り返し性3点・ワーク安定3点・判断不要3点・段取り替え少3点でほぼ満点。

一方「外観を見て手直しする」工程は、判断の項目が1点になり、そこだけで難易度が跳ね上がります。

点数の低い項目が「何点か」より「どの条件か」を見るのがポイントです。

供給の工夫で補える弱点もあれば、補えない弱点もあるからです。

現場ではどう選ばれているか。優先順位の決め方と実例

実例1：出荷場のパレット積みから始めた梱包資材メーカー

愛知県内の梱包資材メーカーの例です。

相談のきっかけは出荷工程でした。

十数kgの束をパレットに積む作業を交代で回していましたが、担当者の腰痛が続き、夕方になると出荷場の前で応援の人繰りを調整する電話が毎日のようにかかっていたそうです。

候補には検査工程や加工機まわりも挙がっていました。

ただ、4条件で見るとパレット積みが最も単純で、ワークも安定している。

私たちはテックマンロボットを使ったパレタイジングを提案しました。

「ロボットって、うちみたいな規模の工場でも使えるんですか」と、専務は最初は半信半疑でした。

弊社ではこの種のパレタイジングシステムを3件手がけており、動作の実演と処理能力の試算をお見せして、ようやく検討が前に進んだ。

導入後に変わったのは、夕方の応援調整の電話が鳴らなくなったことです。

数字にすると地味ですが、現場の空気は確実に変わりました。

実例2：溶接工程を自動化した産業機器メーカー

もう1件は、圧力容器系の製品を作る産業機器メーカーのタンク外周溶接です。

溶接は熟練者に依存しやすい工程ですが、このケースは円周に沿った連続溶接で、繰り返し性が高くワークの形状も安定していました。

つまり4条件の相性が良かったのです。

弊社は約1年前にコンプレッサー用タンクの外周溶接システムを構築しており、φ600mmの鉄製冷却用ファンの溶接システムも手がけています。

石川工機の履歴は自動車ボディーのスポット溶接やマフラー溶接など溶接系が厚く、シール材塗布装置は累計400件以上。

その経験から言えるのは、同じ「溶接」でも、姿勢が毎回変わる補修的な溶接と、決まった軌跡をなぞる溶接では、自動化の難易度がまったく違うということです。

工程名ではなく、作業の中身で判断する。

これが向き不向きを見誤らない一番の近道です。

自社の工程がどちら側なのか判断がつかないときは、工程の動画や写真だけでもかまいません。

石川工機の現場確認で、成立しやすい工程から一緒に洗い出せます。

向かない工程は「人と機械の分担」で解決する

4条件の点数が低い工程は、無理に全自動化しないのが賢明です。

実は、失敗事例の多くは「現行の手作業をそのまま機械に置き換えようとした」ことが原因です。

人の判断が必要な部分は人に残し、運ぶ・並べる・締めるといった単純部分だけ機械化する。

この分担設計なら費用は抑えられ、稼働も安定します。

正直なところ、私たちも「この工程は自動化しないほうがいい」とお伝えすることがあります。

導入後に安定稼働しない設備は、お客様にとっても私たちにとっても損失だからです。

自動化設備で本当に大事なのは、導入した瞬間ではなく、その後どれだけ安定して動き続けるか。

構造の妥当性や保守のしやすさ、段取りのしやすさまで含めて工程を選ぶと、数年後の評価がまるで違ってきます。

よくある質問

Q1. 最初に自動化する工程はどう選べばいいですか？

A1. 繰り返し性・ワークの安定性・判断の要否・段取り替え頻度の4条件で採点し、成立しやすい工程を選びます。

効果最大より「確実に動く」を優先するほうが失敗しません。

Q2. 自動化に向く代表的な工程は何ですか？

A2. パレタイジングなどの搬送、決まった軌跡の溶接や塗布、組付け、条件の明確な検査です。

いずれも繰り返し性が高く、成立条件を定義しやすい工程です。

Q3. 多品種少量の工場では自動化は無理ですか？

A3. 無理ではありません。

品種のグループ化や高頻度品種への絞り込みで成立させた例は多くあります。

ただし全品種対応を狙うと費用が跳ね上がるため、範囲の線引きが重要です。

Q4. 熟練者の判断が必要な作業も自動化できますか？

A4. 条件を数値で定義できれば可能性はありますが、難易度と費用は高くなります。

判断部分を人に残し、前後の単純作業を機械化する分担が現実的な選択です。

Q5. 費用はどのくらい見ておけばいいですか？

A5. 内容によりますが、ロボットシステムで数百万円〜が一般的です。

協働ロボットなら本体300〜500万円、システム全体でその1.5〜3倍が目安になります。

Q6. 工程の向き不向きは自社だけで判断できますか？

A6. 4条件の採点までは自社でできます。

ただし供給方法や治具の成立性は専門的な判断が必要なため、最終判断は複数のSIerに現場を見てもらうことをおすすめします。

Q7. 向かない工程と言われたら諦めるしかないですか？

A7. 諦める必要はありません。

部分自動化、治具化、レイアウト変更など代替策があります。

「できない理由」と「代替案」をセットで説明してくれる業者を選んでください。

まとめ

この記事のまとめ：要点3つ

• 自動化の向き不向きは、繰り返し性・ワークの安定性・判断の要否・段取り替え頻度の4条件で判定する
• 初回は効果最大ではなく「確実に成立する工程」から始め、成功体験を次につなげる
• 向かない工程は人と機械の分担設計で解決し、全自動化にこだわらない

まずは自社の工程を4条件で採点し、候補を3つに絞るところから始めてください。

採点した結果を持って相談すれば、話は一気に具体的になります。

どの工程なら成立するか、現場を見て率直にお伝えしますので、検討の入口として石川工機へお声がけください。

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