キユーピー株式会社　食品工場のデータによる自律的な改善

お客さま導入事例

「i³-Mechatronics」を通じた食品工場のデータ活用による自律的な改善
－キユーピー版「未来型食品工場」の実現に向けたロボットの適用－

キユーピー株式会社は、サプライチェーン全体の生産性を改革することで持続的な成長を実現する「未来型食品工場」を掲げ、その実現に向けてデータを活用した生産工程の自働化を推進しています。
当社は「食品の多品種少量生産ラインにおける自働化と、データ活用による自律的な改善」というコンセプトをキユーピー様と共有しながら技術開発を進め、2023年11月には多品種の容器に対応した、惣菜用ふた閉めロボットの運用を開始しました。さらには、ロボットハンドから取得したトルクや位置データを活用して、ふた閉めの状態をロボット自身が全数検査するシステムの実現に向けて取り組んでいます。

ふた閉めロボット実運用の様子
一般的な惣菜生産現場

課題

食品工場では人手不足が大きな課題となっています。惣菜工場は1日に400種類の「多品種少量生産」で、しかも「人と同レベルの作業性（速度・省スペース）」「365日・24時間稼働」「低コスト」が求められることから今まで自働化は困難でした。特に容器のふた閉めは、さまざまな大きさ・形状の容器に合わせた設定変更が頻発することから、人手に頼らざるを得ない状況でした。
また、惣菜工場にはそれまでロボットの導入実績がなく、ロボットを扱えるエンジニアもいませんでした。

取り組み内容

当社のi³-Mechatronicsは、生産現場から得られるデータを活用して改善につなげることでお客さまの課題解決を目指します。キユーピー様の課題解決に向けて寄り添ったご提案を行い、前向きな姿勢を評価いただけたことが協業に繋がりました。

当社は電機・自動車などで培った経験・知見を提供し、要素技術や機構の開発にご協力しました。そして、人と同じ精度のふた閉めロボットを実現することができました。ふた閉めロボットは、セル内に投入された容器に、ロボットのアームに装着されたハンドでふたを把持し取り付けます。容器や具材の個体差などを除き、ふた閉め成功率はほぼ100％を実現しました。
また、今回のロボット導入にあたってはエンジニアが不在でも操作できる「Easy to Use^※」であることが絶対条件だったため、操作パネルには「ボタンは3つのみ」「品種登録も現場で手軽にできる」など、使いやすさにこだわった機能を搭載しました。

さらに、ロボットハンドに付属しているサーボモータのトルクや位置データを活用し、ふた閉めの状態をロボット自身が全数検査するシステムの実現に向けて取り組んでいます。ふた閉め不良があれば、ロボットがリトライし、リトライでもふた閉めできないときはロボットが指示して後工程で除外します。これにより、人や検査機がロボットの作業結果を確認する必要がなくなります。

※ Easy to Use：作業者にやさしい操作性

お客さまの声

ふた閉めロボットにより、作業者の勘やコツが自働化され、横展開のフェーズに移行できたことは大きな成果です。今回実現した3つの要素「多品種対応」「人と同レベルの作業性」「Easy to Use」は、盛付けや積み付けなどグループ各社に共通する工程の自働化においても不可欠な要素であることから、これらの知見を他の生産現場に展開・活用していきます。
具体的には、パレタイザー積み付けの自働化を現在計画しています。量産工場の積み付け工程は自働化されていますが、多品種少量生産の工場においては、少量品種への適応や省スペースでの協調作業などに課題があり、いまだ人手に頼っているのが現状です。安川電機からのさらなる提案に期待しています。

品質保証の観点でも、ロボット化には大きなメリットがあります。自動装置の作業結果を検査機が確認する工程はたくさんありますが、検査機を追加することなく、ロボットの機能のみで全量保障が可能になることは、コスト面でも非常に有用だと思います。さらには、現在検査のために収集しているデータをロボット自身が学習することで、例えば、ふたの一部が閉まりづらい傾向を見つけた場合に自動で「かける圧力を増やす」などの動きに反映することができれば、まさに人に近い仕事のやり方が可能になります。
安川電機との協業には、そのような技術が実装されていく可能性を感じます。