夜間の自動搬送で負担激減 “三人四脚”で製薬工場にAGVを導入：AGVによる製薬工場の搬送自動化

品質管理基準が一段と厳しい製薬工場へのAGV導入はこれまで難しいとされてきた。その中で夜間の自動搬送を実現し、作業効率を向上させたのがダイトだ。三菱電機システムサービス、三菱電機ビルソリューションズと共同で挑んだ先進的な事例の内容と製薬工場ならではの導入ポイントを紹介する。

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厳しい製造、品質管理の下、原薬から製剤までを生産

工場や研究所も持つダイトの本社［クリックで拡大］提供：ダイト

　人手不足解消の一環として、製造業でAGV（無人搬送台車）の導入が進んでいる。工場や倉庫へのAGV導入は定着しつつあるが、製造管理および品質管理の基準が一段と厳しい製薬工場への導入は難しいとされてきた。

　その中で、自社の製薬工場にAGVを導入して作業効率を向上させたのが、富山県富山市に本社を構える医薬品メーカーのダイトだ。

　同社は原薬事業と医療品製剤事業を事業の柱とし、国内製薬会社の約9割と取引している。キャッチコピーにもなっている「原薬から製剤まで」を幅広く手掛ける、日本でも数少ない医薬品メーカーの一つだ。

原薬から製剤まで手掛け、国内のほとんどの製薬会社と取引がある［クリックで拡大］提供：ダイト

ダイトの城戸清隆氏

　広大な本社敷地内に6つの原薬棟、9つの製剤棟、3つの原薬包装棟などの施設を備え、年間約30億錠の錠剤、約100トンの原薬、約180トンの細粒剤を生産している。医薬品は特に厳しい品質管理と衛生管理が求められることから、厳格な品質管理体制を敷いている。

　ダイト 常務執行役員 生産本部長 兼 環境安全室長の城戸清隆氏は「大手製薬会社を含むさまざまな取引企業から恒常的に査察を受けており、常に厳格な管理の下で生産を行っています。世界で一番厳しいとされている米国食品医薬局（FDA）^※1の査察も受けており、モノづくり企業としての信頼を積み重ねてきました」と強調する。

※1…FDA（Food and Drug Administration）は米国保険社会福祉省（DHHS）の配下の政府機関

夜間に棟や階をまたいで重量物を自動搬送したい

　ダイトがAGVの導入に着手したのは、第五製剤棟と第六製造棟間の搬送作業だ。第五製造棟の1階で作った混合粉末を錠剤に加工するため、第六製剤棟の5階に運搬する。そこで出来上がった錠剤を検査工程に送るために、第五製剤棟の1階に再度運搬する。

ダイトの鏑木美佳氏

　それまで、この搬送業務は人が荷物をパレット台車に載せて行っていた。しかし、搬送物の総重量は時に500kgを超える。バランスを保つのは難しく、運搬通路は歩行通路と兼用のため、障害物との衝突や荷崩れなどにも気を使わねばならない。往復距離は340mだが、通路幅が狭く歩行者との擦れ違い時に待ち時間が発生するため、往復で20分程度を要するなど省力化と効率性の向上が課題だった。

　ダイト 生産本部 製剤製造部 製剤課 課長代理の鏑木美佳氏は「この運搬業務は1日に5、6回は発生していました。次工程への時間的制約がある中で、製品にダメージを与えるなど許されない運搬業務は、非常にストレスが大きい作業でした」と振り返る。この負担を解消するため、最初のステップとして作業人員が少ない夜間の自動搬送（無人搬送）に着手した。

ダイトの製薬工場に導入したAGVの夜間搬送［クリックで再生］提供：三菱電機システムサービス

　自動搬送システムの構築に当たっては、AGV1台、搬送台車9台、台車ステーション10箇所、運行制御システム、リモートメンテナンスを導入した。AGVは可搬重量1000kgのニデックドライブテクノロジー（旧日本電産シンポ）製「S-CART-V1000 LFT」で、前後に搭載した障害物センサーと測位のためのLRF（Laser Range Finder）により人や物との干渉を検知し、自動で減速停止する。

　トップモジュールは三菱電機システムサービス製で、搬送台車との連結機構と充電、運行制御システムなどとの通信用無線ユニットなどを搭載している。搬送台車は搬送ルートのスペースを鑑みて、省スペース化できる潜り込みけん引方式を採用した。

今回導入したAGVシステムの基本構成［クリックで拡大］提供：三菱電機システムサービス

　AGVは、設定しておいた搬送スケジュール（当初は夜間のみ）を基に、指定した時刻に自動起動する。荷物が置かれた搬送台車の下に潜り込み、搭載しているトップモジュールで台車と連結して搬送を開始する。搬送経路はLRF反射ポール（ランドマーク）によって規定され、マップ上の自己位置推定を正確に行うことで、狭い通路やクランクカーブでもAGVを走行可能にする。

　搬送経路上の全ての自動ドア、エレベーターと自動連携しており、設定したスケジュールに従ってファイバードラムを運び、搬送が完了すると待機場所である非接触充電ステーションに戻って充電する。

異物混入対策など、製薬工場ならではの細やかな対応も

　実のところ、ダイトは三菱電機システムサービスに相談する以前、他社にAGVの導入を相談していた。2年ほど検討を重ねたが、荷物の重量などがネックとなって実現には至らなかった。三菱電機システムサービスは高可搬のAGVの提案に加え、エレベーターの積載荷重をクリアするために3D CADなども活用して軽量トップモジュールを開発した。

三菱電機システムサービスの内貴亮介氏

　無線かつ夜間に動作するためのシステム構成も工夫した。

　三菱電機システムサービス 産業システムセンター 駆動・ロボットシステム部 駆動システム課 主任の内貴亮介氏は「AGVや関連設備は、無線LANでリアルタイム接続しています。搬送の運行状況などについても、工場の管理事務所および三菱電機システムサービスからAGVシステムに接続し、モニタ可能です（リモートメンテナンス）。これにより、トラブル時も原因などをログなどから即座に確認できます」と説明する。

　品質管理を重んじる製薬業界においては、特に全品回収にもつながる異物混入は最も避けなければならない。

三菱電機システムサービスの桐生洋平氏

　AGVは床に磁気テープの敷設が必要ないSLAM方式を採用。充電も非接触タイプにするなど金属と金属が触れ合わないようにし、金属の摩耗や飛散を防止した。キャスターには耐摩耗性が高く、摩擦抵抗が少ない樹脂製のタイヤを採用するなど、タイヤと床面の摩耗や粉じんの飛散を抑える工夫も施した。

　三菱電機システムサービス 機電営業課 担当課長の桐生洋平氏は「2019年にご相談を頂き、さまざまな検討を経て2021年1月に契約、同年4月から製作承認・開発に取りかかり、同年11月に導入となりました。やや時間は要しましたが、両社で同じ目標を共有し続けられたからこそ実現できたのだと思います」と振り返る。

2社の協業でエレベーター連携を実現

　今回のシステム実現におけるもう一つの大きなポイントが、エレベーターとAGVの連携だ。2つの棟を行き来する際にエレベーター2台を乗り継ぐ必要があったが、それぞれのエレベーターは生産された年代も制御方式も全く異なるものだった。

AGVと生産年代や制御方式が異なる2台のエレベーター連携を実現した［クリックで拡大］

　通信の仕様が異なるエレベーターと1台のAGVを連携させるため、エレベーターを納入した三菱電機ビルソリューションズが、AGVの信号を受信できるようにエレベーター側のシステムをカスタマイズすることで連携を実現した。

三菱電機ビルソリューションズの小山知弘氏

　三菱電機ビルソリューションズ 中部支社 設計部 昇降機設計二課 主任の小山知弘氏は「ダイト様の構想を入念に検討し、必要な信号の機能や数についてブラッシュアップを行いました。AGVとエレベーターの信号の入出力タイミングについても三菱電機システムサービスと何度も打ち合わせを重ねました」と振り返る。

　重量物を運んでいることもあり、AGVがエレベーターを利用している時は、安全のため人は搭乗しないようにしている。エレベーター内でAGVに異常が生じた際はAGVが特別な信号を発信。エレベーターがその信号を受信すると直ちに運転を停止することで、万が一にもAGVと人が乗り合わせないシステム構成にしている。

AGV導入で本来の業務の生産性が向上、社外からも注目

ダイトの西口健氏

　自動搬送システムの導入により、現場の作業負担は激減した。鏑木氏は「この搬送業務は責任者クラスの人が担当しなければいけない状態でしたが、このシステムの導入によって本来の業務に集中できるようになりました。AGVであれば搬送時の事故などもなくなるため、単なる搬送の自動化では収まらない効果があります」と述べる。

　ダイト 生産本部 製剤製造部 製剤課 部長代理の西口健氏は「省力化はもちろんのこと、搬送の再現性が高いという点も大きなメリットです。安定した品質の確保を重要視する製薬業界では、再現性の高い機械化が推奨されています。AGVによる自動搬送はまさに求められているものであり、監査の際にも注目されています。どの医薬品工場を見ても例のないシステムですから、省力化の事例としてアピールできます」と述べる。

今後もAGVの導入にとどまらない提案を

　現在でも人力による搬送は一部残っており、今後は「昼間の無人稼働」に取り組む。「昼間の搬送も最初から想定していたため、現状のシステムや機能で十分対応できます」と西口氏は意欲を見せる。

　小山氏は「三菱電機ビルソリューションズは『ヒューマンフレンドリーかつロボットフレンドリーな建物環境の実現』を目標に掲げ、エレベーターとロボットの連携強化を推進しています。設備とロボットを連携させるIoTプラットフォーム『Ville-feuille（ヴィルフィーユ）』を開発し、ロボットが移動しやすい環境構築を支援する『ロボット移動支援サービス』の提供を始めています。エレベーターが自社、他社を問わず多くの設備と連携する環境づくりを進め、多くの企業のニーズに応えられるソリューションを提供したいと考えています」と述べる。

三菱電機システムサービスの直川秀雄氏

　三菱電機システムサービスは「展示会などでもこのダイトさまの導入事例をご紹介して、製薬業界から同様のシステムを受注していきたいと考えています。また、リチウムイオンバッテリーの搬送でも同様の要求があり、今後広がる可能性があります」（同社 産業システムセンター長の直川秀雄氏）と今後も積極的にAGVの導入を提案する構えだ。直川氏は「われわれはあくまでSIerです。単純にAGVやAMRを拡販するのではなく、工場のラインの生産設備や品質のトレースなど、工場にまつわるさまざまなご要望や困り事を解決したい。その一環としてのAGVだと考えています」と話す。

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　AGV導入の秘訣（ひけつ）は、導入先が「実現したいこと」に寄り添ったシステムの提案にある。ダイトにおける“三人（社）四脚”の導入事例は、それをまさに体現したものと言えるだろう。

左からダイトの西口氏、城戸氏、鏑木氏、三菱電機システムサービスの内貴氏、直川氏、桐生氏、三菱電機ビルソリューションズの小山氏