「食品製造における自動化の問題点と解決方法」

2023年9月11日
株式会社バイナス
取締役
ロボテックスアプリケーション事業担当

下間 篤

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バイナス 会社概要
●本社・工場 所在地
愛知県稲沢市平和町下三宅菱池917-2●営業拠点
本社（稲沢）●資本金：5,000万円

第1工場

ＣＤＳ株式会社 東証スタンダード 証券コード:2169 グループ企業●社員数：64名（2023年９月1日現在）
●事業内容

第2工場

①ロボテックスアプリケーション事業
ロボットを使った各種生産設備・ 機械装置の製造、販売②FA・ロボット教育事業
教育機関向けFA、ロボット実習装置の製造、販売③教育サービス事業
BYNAS教育センターでの技術者育成
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バイナス 沿革
● 1983年 3月 創業（ユニー株式会社 バイナス事業部）● 2006年 1月 株式会社バイナス設立（ユニー株式会社 子会社）
● 2008年 10月 CDS株式会社の子会社となる。
● 2014年 4月 第１工場完成● 2014年 6月 産業用ロボット 実証テストが行える R＆Dセンター新設（工場内）● 2017年 1月 経済産業省 主導 産業用ロボットスキル標準検討会 参画 委員長 就任● 2017年 ４月 経済産業省 主導 産業用ロボットＳＩ企業組織化検討会 参画● 2018年 ４月 産業ロボットを扱う技術者を育成するBYNAS教育センター 開校● 2018年 7月 日本ロボットシステムインテグレータ協会加入
弊社代表取締役社長 渡辺 副会長就任● 2019年 12月 第２工場完成● 2021年 8月 協働ロボットセレクションセンター新設● 2021年 9月 AMRテストフィールドセンター新設

R＆Dセンター

協働ロボットセレクションセンター
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AMRテストフィールドセンター
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ロボテックスアプリケーション事業 ～BYNASが選ばれる理由
１. ロボットアプリケーションを提供するシステムインテグレータ企業●BYNASはロボットを作っている企業ではなく、ロボットを使ってユニークな自動化装置を生み出すシステムインテグレータ企業です。
ロボット、周辺装置、センサー、カメラ、ハンド、ソウトウェアを組合わせ独創的でユニークなロボットアプリケーションを提供します。
製造業の生産現場を自由自在に操るのはBYNASです。
●ロボットと周辺装置、プログラム構成される●BYNASはロボットアプリケーションをロボットアプリケーション例
創る技術集団ALL BYNASBYNASはほとんどの国内、海外のロボットメーカを扱える技術者を保有しております（実績メーカ）
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ロボテックスアプリケーション事業 ～BYNASが選ばれる理由
2. 業種を問わないBYNASの技術力●BYNASの周辺装置＆ロボットハンド開発力、ロボットプログラム、制御技術力はあらゆる業種の導入企業から高い評価をいただいております。
自動化のあらゆるニーズに対応するためにR＆Dセンターで検証、実証、開発を行っており、他社が追従できない技術力を常に保有しております。
【導入業種】

自動車部品
電子部品
工作機械
航空機
（プラグ ケーシング装置） （電磁スイッチ 組立装置） （航空機部品 加工機投入装置） （燃焼器 バリ取り装置）

食品
農業
薬品
物流工程
（パン型枠 取出し装置） （らっきょう 根切り装置） （薬液パック ﾋﾟｯｷﾝｸﾞラベラー装置） （パレット AGV搬送装置）

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FA教育事業 ～BYNASが選ばれる理由
1. 35年以上の実績が誇る実習装置の製品群●BYNASは教育機関に35年以上の導入実績があり、あらゆるニーズのFA技術を学ぶ実習装置、教材を200製品以上ラインナップしております。産業用ロボット（協働ロボット含む）実習装置は国内の工業高校を中心に累計約3,500台導入実績がございます。

ロボット実習装置

MATLAB
実習装置

シーケンサ実習装置

空圧制御
実習装置

サーボ実習装置

加工機実習装置
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FAシステム
実習装置

保全実習装置Copyright BYNAS corporation

ケース1 ワークを吸着もしくは把持すると、ワークが欠ける、割れる◆ 自動化の問題点
1．焼成工程等からでてきたワークをロボットで整列、番重等に均等に並べていきたい。
2．ワークを吸着したいが、真空状態とならないためワークを取得できない。
3．ワークを吸着、把持したいが、ワークが割れたり、傷がついてしまう。
解決方法
非接触吸着ハンド（ベルヌーイの法則）を使用することで真空吸着できないワークのロボット搬送をできるようにし、ワークダメージをなくし自動化が実現しました。

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ケース2 流れているワークの重なり、くっつきによりロボットで取れない◆ 自動化の問題点
１．ワーク同士が重なりあったり、くっついて流れてくる。
２．ワークをロボットで整列、番重等に均等に並べていきたい。
３．ワークが重なりあう、くっついて流れるためビジョンカメラで登録したワークとし認識しない。
４．重なりの上部のみ取得、くっついているワークはスルーしてしまう。
解決方法
ワーク同士の重なり、くっつきを、ワーク切り離し機構を設けて、正確にワークがビジョンカメラで認識できるようにして自動化を実現しました。

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ケース３ ワークの個体差によりワークの取得位置が定まらない◆ 自動化の問題点

1．形状は類似している多品種のワークをロボットでピック＆プレースやトッピング、加工等をしたい。
2．個体差のあるワークごと、ビジョンカメラで登録すると、登録作業が膨大。
3．ビジョンカメラの認識率（閾値）を下げると、ワークをスルーしてしまう。
解決方法
ビジョンカメラのブロブ機能を使用することでワークの重心を認識させて自動化を実現しました。
同形状であれば、多品種であってもビジョンの登録は1ワークで済みます。
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ケース４ 高速処理の要求のため 取りミス、ワーク飛ばしが発生する◆ 自動化の問題点

1．1分間に100個程度のワークをロボットでピック＆プレースや箱詰めをしたい。
2．設置スペースからロボットを複数台使えない。

3．複数取りでも、高速のため所定の場所に正確に置けなかったり、ワークを飛ばしてしまう。
解決方法
・整列機構を設けて、ロボットは１回で１箱分を搬送させることで箱詰めの精度を上げて自動化を実現しました。

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ケース5 協働ロボットで20kg以上のワークが処理できない◆ 自動化の問題点

1．協働ロボットを使って20kg以上のワークをピック＆プレースしたい。
2．ピック＆ブレースする場所が複数個所ある。
3．産業ロボットで複数台使えば可能だが。。。。。

解決方法
アシスト装置を開発して協働ロボットの能力以上の搬送の自動化を実現しました。
ハンド交換を可能としたことで複数の工程にも対応可能です。

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BYNASの食品関係の自動化実績➢ 調理工程の自動化（攪拌ロボット）➢ 水産加工品(カツオの心臓取り出し）の自動化

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BYNASの食品関係の自動化実績➢ らっきょう根切り自動化装置➢ ポテトサラダのトレイ盛り付け（均等盛り付け）の自動化

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BYNASの食品関係の自動化実績

仕切ありの箱詰め（ピンホール対策品の箱詰め）

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最後に１ロボット+周辺装置+エンドエフェクタの組み合わせで検討しましょう。
→ロボット単体で自動化を検討しても難しい工程が多いです。
ロボットが動作しやすい周辺装置とエンドエフェクタで検討しましょう。
２自動化する工程にフィットしたロボットの選定をしましょう。
→各メーカからざまざまなニーズに対応したロボットが発売されてます。
メーカにとらわれず、自動化する工程にあったロボットを選定しましょう。
３事前検証をお勧めします。
→ワーク自体の個体差や、成形品でも事前にリスクを把握しておく必要があります。必ず事前検証を実施し、できること、できないことのレベル合わせをしておきましょう。
４100点満点の装置を目指しますが。。。。。
→歩留まりゼロ、稼動率100％を目指しますが、現実はかなり高いハードルです。導入されるE/U様としっかり協議して進めていきましょう。

生産現場を自由自在に操る

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