インテリジェントロボティクスが包装産業に深く統合し、フレキシブルな自動化によって産業の変革を牽引

インテリジェントロボティクスが包装産業に深く統合し、フレキシブルな自動化によって産業の変革を牽引  

自動こんにゃくゼリーのパレタイズラインでは、段ボール開封、仕分け、把持、密封、およびパレタイズがシームレスに完了します。4台の機械が連携して踊るように動き、人的介入なしに一連の工程を遂行します。これがアップパー社のインテリジェント包装生産ラインにおける日常的な光景です。

世界的に工業オートメーションが広がる中、インテリジェントロボティクス技術は包装産業の生産モデルに大きな変化をもたらしています。包装装置分野の革新企業であるアップパーは、これまでに2つの代表的なインテリジェントパレタイズラインを成功裏に納入しました。「自動こんにゃくゼリー段ボール開封・密封・パレタイズライン」と 「自動ふわふわ肉松ケーキ段ボール開封・密封・パレタイズライン」です。

両方のラインは、大型および小型の材料をそれぞれ処理するために最適化された、自動ボックスオープナー、インテリジェントマニピュレーター、自動シーラー、および自動パレタイジングロボットという4つのコンポーネントからなる連携システムを活用しており、インテリジェントロボットと包装設備の効率的な統合を示しています。

• 業界の変革：インテリジェント ロボット 再構築 包装ライン  

QYResearchの最新調査によると、包装自動化ロボット市場は著しい成長を遂げています。これらのロボットはロボットアーム、ビジュアルナビゲーション、インテリジェント制御システムを統合しており、 ±0.1mmの高精度な位置決め機能を備え 、柔軟な生産をサポートし、さまざまな包装仕様に迅速に対応できます。

現在、包装業界は労働コストの上昇、生産効率への要求の高まり、多品種少量生産への需要増加など、複数の課題に直面しています。

国際的なリーディング企業がハイエンドFFS（フォーム・フィル・シール）包装機器分野で築いた技術的障壁は、高精度、高速、知能制御といった国内企業のキーポイントにおいて「ボトルネック」の課題を生み出している。

この現実に直面して、業界のリーダーたちは 「組込みAI＋知能センシング＋モジュラー機器」 を中心としたコア技術のブレークスルーに注目し始め、多様な情報源からのセンシングモデリングから知能制御の最適化までをカバーするフルスタック技術システムの構築を進めている。

・実用例  ：ユッパー社の知能パレタイジングラインの革新的な応用  大型物資のハンドリング：こんにゃくゼリー自動パレタイジングライン ユッパー社のこんにゃくゼリー用自動開封・密封・パレタイジングラインは、 大型物資 自動ボックスオープナーは広通路設計を採用しており、大型の箱でもスムーズに通過可能となっています。知能型マニピュレータにはカスタム設計の吸着カップが装備され、製品を安定して把持できます。また、 自動封緘機は異なるサイズの箱に適応可能で、自動パレタイジングロボットは最適化されたアルゴリズムにより大型箱の積み重ね安定性を確保しています。

・小物資材のハンドリング：ポークフロスケーキ自動パレタイジングライン

小型のポークフロスケーキ製品に対して、Upperは差別化された設計手法を導入しました。知能型マニピュレータには 柔軟なグリッパーとビジョン認識システム が搭載されており、小型製品を傷つけることなく正確に把持することが可能です。

このラインは限られた空間内での高密度・高精度運転能力を示しており、小物資材の自動包装において新たな基準を確立しています。

・技術統合：知能化の核となる利点 ロボット ～に 梱包  

生産効率と精度の向上

共同出展された知能的な梱包およびパレタイズ作業ステーションは、人手を介さずに、箱の開封、仕分け、把持、梱包、密封、パレタイズ、輸送を一貫して途切れなく完結します。

同様に、アッパー社の知能パレタイズラインも連続運転を実現し、生産効率を大幅に向上させています。

精密制御において、業界をリードする知能梱包・パレタイズシステムは 25kgの包装作業に対する±25gの高精度制御を達成しています 、最大応答速度は時速3000袋です。

生産ラインの柔軟性の向上

柔軟な生産は、知能ロボットが梱包ラインにもたらす主要な利点の一つです。アッパー社の知能パレタイズラインは複数の箱タイプを事前設定でサポートしており、製品の特性に応じて迅速に運転モードを切り替えることが可能で、工程変更時間の大幅な短縮を実現します。

Weilongの第7世代こんにゃくゼリー生産ラインは、柔軟な生産の優れた例です。自動化のアップグレードと統合設計により、このラインは「膨潤、成形、調味、包装」という4つの主要工程を16,000平方メートルの二層構造空間に凝縮しています。 第6世代ラインと比較して敷地面積を半分に削減しながら、生産能力は倍増し、効率は80%向上しています。

労働依存度と運用リスクの低減

完全自動化設計により、Upperのインテリジェントパレタイジングラインは 1ラインあたり3〜4人のオペレーターを削減できます。 同時に、包装破損率も非常に低いレベルで維持されています。

パレタイズ工程では、ロボットが重い箱の手作業による取り扱いや積み上げを代替し、職業上の怪我のリスクを回避するとともに、危険で繰り返しの多い作業における「機械による人間の代替」の核心的価値を体現しています。

• 将来展望：包装業界の4つの発展トレンド ロボット  
• AIおよび機械学習による深いエンパワーメント  
• 国際ロボット連盟（IFR）によると、分析用AI、生成AI、物理AIは、ロボット技術のコアな開発方向性になると予測されています。
• 多様なAI技術を活用することで、ロボットはさまざまなタスクをより効率的に処理できるようになります。分析用AIにより、ロボットは大量のセンサーデータを処理・分析することが可能になり、生成AIによってロボットは仮想環境で自ら学習し、プログラミングではなく経験に基づいて動作できるようになります。
• 英泰インテリジェントは、「次世代AI知覚・意思決定駆動型包装・パレタイジングシステムの開発」プロジェクトを開始し、生成AIと強化学習をコアエンジンとして、異なる作業条件下での複雑な素材に対する精密な知覚および適応制御の課題を克服しています。
• 柔軟な物流および全工程連携
• 将来の包装生産ラインは、単一機器の自動化を超えて、プロセス全体にわたるシームレスな連携を追求するようになるでしょう。SRTが提唱する「エンドエフェクターソリューション＋全工程物流計画」という能力は、このトレンドに対応しています。
• 彼らは柔軟性のあるエンドエフェクターを技術的核とし、自動生産ライン、包装ライン、知能型搬送、AGV輸送をつなぎ、最終的に無人倉庫に至るまで、すべての工程が孤立せず相互に接続されることを保証します。
• モジュラー設計および再構成可能設計
• 変化し続ける包装ニーズに直面して、モジュラー設計はスマート包装装置の主要な開発方向となっています。±0.02mmという業界をリードする繰り返し定位精度、モジュラー型エコシステム、そして20件以上の国際認証で実証された高い技術力により、DobotのCRAシリーズは多様な業界における高柔軟性・高精度・高安全性のパレタイズの新たな基準を定義し直しています。
• モジュラー設計により、企業はニーズに応じて生産ラインのレイアウトを迅速に調整でき、大規模な設備交換なしに新製品や新プロセスへの対応が可能となり、設備利用率と投資利益率を大幅に向上させます。
• 人間とロボットの協働および安全な相互作用
• 協働ロボット技術の進化により、人間とロボットが共存する生産環境の実現が進んでいます。次世代の協働ロボットには、高感度な衝突検出機能やバーチャルウォール保護技術が搭載されており、人間とロボットの協働における安全のためのバリアを構築しています。
• Upperのスマートパレタイズラインでは、この安全設計により、限られた空間内であっても作業者とロボットとの間で安全な相互作用が保証されます。
• 戦略的配置：Upperのスマート化発展ロードマップ  

業界の動向と自社の実践経験に基づき、Upperは知能ロボット包装分野での基盤を確立しました。今後について、以下の発展経路を提案します：

・複雑な包装環境への機器の適応性を高めるため、AIビジョン認識および知覚技術への投資を継続する

・顧客ニーズの変化に迅速に対応するため、モジュール式および再構成可能な設計思想をさらに深化させる

・予知保全および生産最適化のためのクラウドエッジ連携とデータインテリジェンス機能を拡充する

・食品、医薬品、化学などの業界に特化したソリューション開発を強化し、垂直分野における専門性を深める

衛龍の第七世代こんにゃくゼリー生産ラインは、知能型倉庫システム（24時間自動輸送・仕分け・充電を行うAGV）が生産ラインと連携することで、原材料の取り扱いから最終的な流通までの一貫した知能型クローズドループを構築しています。

この事例は、包装業界における全工程自動化の実現において重要な参考となるものです。

Upperの2つのスマートパレタイジングラインは、中国の包装業界で進行中のスマート化アップグレードのほんの一例にすぎない。業界専門家が指摘するように、これは単なる包装設備のアップグレードではなく、中国の製造業が高度な知能化および重要設備分野での持続可能な変革に向けて技術的に飛躍していることを示している。

AI、IoT、ロボット技術の融合がさらに深まるにつれて、包装業界はより柔軟で効率的かつスマートな未来を迎えるだろう。

FOSHAN UPPER MACHINERY EQUIPMENT CO.,LTD

インテリジェントロボティクスによる包装自動化の革新