資材搬送設備

マテリアルハンドリング機器（MHE）は、製造、流通、消費、廃棄のプロセス全体を通じて、材料、商品、製品の移動、保管、制御、保護のために使用される機械設備です。^[1]機器の種類は、主に4つのカテゴリに分類できます：^[2]輸送機器、位置決め機器、ユニットロード形成機器、および保管機器。

輸送機器は材料をある場所から別の場所（作業場間、荷積み場と保管場所の間など）に移動するために使用され、位置決め機器は材料を1か所で操作するために使用されます。^[3]輸送機器の主なサブカテゴリは、コンベア、クレーン、産業用トラックです。材料は、機器を使用せずに手動で輸送することもできます。

コンベヤは、材料を固定経路上の特定のポイント間で頻繁に移動させる必要があり、固定コンベヤへの投資を正当化するのに十分な流量がある場合に使用されます。^[4]さまざまな種類のコンベヤは、取り扱う製品のタイプ（ユニットロードまたはバルクロード）、コンベヤの位置（床下、床上、または頭上） 、およびコンベヤ上で荷物を蓄積できるかどうかによって特徴付けられます。蓄積により、コンベヤに沿って輸送される各材料ユニットの断続的な移動が可能になりますが、蓄積機能のないコンベヤではすべてのユニットが同時に移動します。^[5]たとえば、ローラーとフラットベルトはどちらもユニットロードのオンフロアコンベヤですが、ローラーには蓄積機能があり、フラットベルトには蓄積機能がありません。同様に、パワーアンドフリーとトロリーはどちらもユニットロードのオーバーヘッドコンベヤですが、パワーアンドフリーはトロリーコンベヤに欠けている蓄積機能を提供するために追加のトラックを含むように設計されています。バルクハンドリングコンベアの例としては、磁気ベルト、トラフベルト、バケット、スクリューコンベアなどがあります。仕分けコンベアシステムは、特定の目的地に搬送する製品を合流、識別、誘導、分離するために使用され、通常はフラットベルト、ローラー、シュートコンベアセグメントと、製品をさまざまな目的地に偏向、押し出し、または引っ張るさまざまな可動アームやポップアップホイール、チェーンで構成されています。^[6]

クレーンは、制限されたエリア内でのさまざまな経路（水平および垂直）で荷物を輸送する場合や、流量が不十分（または断続的）でコンベヤーの使用が正当化されない場合に使用されます。クレーンは、取り扱う荷物の形状や重量がより多様であるため、コンベヤーよりも移動の柔軟性が高くなります。クレーンは制限されたエリア内でしか動作できないため、移動の柔軟性は産業用トラックほど高くありませんが、ポータブル ベースで動作できるものもあります。ほとんどのクレーンは、水平移動にトロリーとトラックを使用し、垂直移動にホイストを使用しますが、荷物の正確な位置決めが必要な場合はマニピュレーターを使用できます。最も一般的なクレーンには、ジブ クレーン、ブリッジ クレーン、ガントリー クレーン、スタッカー クレーンがあります。

産業用トラックは、公道を走行する許可を受けていないトラックである（商用トラックは公道を走行する許可を受けている^[7]）。産業用トラックは、可変経路で材料を移動するため、およびコンベヤーの使用が正当化できないほど流量が不十分（または断続的）な場合に使用されます。カバーするエリアに制限がないため、コンベヤーやクレーンよりも動きの柔軟性が高く、トラックに持ち上げ機能がある場合は垂直方向の移動が可能です。産業用トラックの種類は、パレットを扱うためのフォークがあるかどうか、持ち上げて移動する機能が電動か手動か、運転者がトラックに乗ることができるか移動中に運転者がトラックと一緒に歩く必要があるか、荷物を積み重ねる機能があるか、狭い通路で操作できるかどうかによって特徴付けられます。

最も単純なタイプの産業用トラックであるハンドトラック（カートや台車を含む）は、パレットを運搬または積み重ねることができず、動力がなく、オペレーターは歩く必要があります。パレットを積み重ねることができないパレットジャッキは、床まで伸びるフォークの端の内側に取​​り付けられた前輪を使用します。パレットは、その後の移動のために床をクリアするのに十分なだけ持ち上げられます。^{[8]カウンターバランス式リフトトラック（}フォークリフトトラックと呼ばれることもありますが、フォーク以外のアタッチメントを使用することもできます）は、パレットを運搬および積み重ねることができ、オペレーターがトラックに乗ることができます。トラックの前輪の後ろにある車両（およびオペレーター）の重量は、荷物の重量（および前輪より後ろの車両の重量）を相殺します。前輪は支点または回転点として機能します。通路の狭いトラックでは、通常、トラックの回転半径を小さくするために、オペレーターは乗車中に立ち上がる必要があります。トラックのカウンターバランスだけでなく、荷物をまたいで支えるリーチ機構やアウトリガー アームも使用できます。タレット トラックでは、積み重ね中にフォークが回転するため、狭い通路でトラック自体が方向転換する必要がありません。オーダー ピッカーを使用すると、オペレーターが荷物と一緒に持ち上げられ、パレット積載量未満のピッキングが可能になります。無人搬送車(AGV) は、人間のオペレーターを必要とせずに荷物を輸送できる産業用トラックです。

フォークリフトの運転に適さない条件が整っていないエリアでは、レールまたはホイール ステアリング式の移送カートが適しています。レール移送カートは、線路上を移動できるカートです。ホイール ステアリング式の移送カートは、バッテリー駆動のエネルギー システムにより、ルートから独立して移動できます。

電動タグは、バッテリーで駆動し、歩行者が操作する小型の機械で、それ自体よりもかなり重い荷物 を押したり引いたりすることができます。

パレットトラック、トロリー、サックトラックなどの手動ハンドリング機器は、大型機器では困難な小さな荷物の移動を支援するためによく使用され、あらゆる資材ハンドリングに不可欠な要素となります。

ヤードランプは、移動式ヤードランプとも呼ばれ、車両の積み下ろしに使用できる可動式の金属製ランプです。ヤードランプは車両の後部に設置され、フォークリフトがランプを登るためのアクセスを提供します。ヤードランプを使用して車両の積み下ろしを行うと、フォークリフトで作業を行うことができます。^[10]

ポジショニング装置は、材料を一箇所で取り扱うために使用されます。作業場で材料を供給、配向、積み込み/積み下ろし、またはその他の方法で操作して、その後の取り扱い、機械加工、輸送、または保管のために正しい位置に配置するために使用できます。手動での取り扱いと比較して、ポジショニング装置を使用すると、取り扱い頻度が高い場合は各作業者の生産性が向上し、取り扱うアイテムが重いか持ちにくい場合や人為的ミスや不注意による損傷の可能性が高い場合は製品の品​​質が向上し、材料や機器の損傷が制限され、環境が危険またはアクセスできない場合は疲労や怪我を減らすことができます。^[11]多くの場合、ポジショニング装置はタスクの人間工学的要件に必要とされ、正当化されます。ポジショニング装置の例としては、リフト/チルト/ターンテーブル、ホイスト、バランサー、マニピュレーター、産業用ロボットなどがあります。マニピュレータは、荷物の重量を相殺することで「筋肉倍増装置」として機能し、オペレーターが荷物の重量のごく一部（1％）のみを持ち上げるようにします。マニピュレータは、ホイストと産業用ロボットの間のギャップを埋めます。マニピュレータは、ホイストよりも広範囲の位置決めタスクに使用でき、手動制御を使用するため産業用ロボットよりも柔軟性があります。^[12]マニピュレータは手動、電気、または空気圧で駆動でき、マニピュレータのエンドエフェクタには、機械式グリッパ、真空グリッパ、電気機械式グリッパ、またはその他のツールを装備できます。

ユニット ロード形成装置は、輸送中および保管中に単一のロードとして取り扱われるときに、材料が完全性を維持できるように材料を拘束するために使用されます。材料が自己拘束性がある場合 (たとえば、単一のパーツまたは連動パーツ)、装置なしでユニット ロードに形成できます。ユニット ロード形成装置の例としては、パレット、スキッド、スリップシート、トート パン、ビン/バスケット、カートン、バッグ、木箱などがあります。パレットは、木材 (最も一般的)、紙、プラスチック、ゴム、または金属でできたプラットフォームで、上面 (または表面) の下に、後で持ち上げるためにフォークを挿入できる十分なクリアランスがあります。^[13]スリップシートは、荷物を置くための厚い紙、波形繊維、またはプラスチックで、特別なプッシュ/プル リフト トラック アタッチメントでつかむことができるタブが付いています。重量と容積を減らすためにパレットの代わりに使用されますが、積み込み/積み下ろしが遅くなります。

保管設備は、一定期間にわたって資材を保管または緩衝するために使用されます。各タイプの保管設備の設計、および倉庫設計でのその使用は、資材へのアクセスを容易にすることで取扱コストを最小限に抑えることと、スペース（またはキューブ）の利用率を最大化することとの間のトレードオフを表しています。^[14]資材を床に直接積み重ねる場合、保管設備は必要ありませんが、平均して、保管されている各異なるアイテムの積み重ねは半分しかいっぱいになりません。キューブの利用率を高めるために、保管ラックを使用して、異なるアイテムの複数の積み重ねが異なるレベルで同じ床面積を占めるようにすることができます。保管を必要とするアイテムあたりのユニット数が減少するため、ラックの使用は床保管よりも好ましいものになります。同様に、アイテムのユニットが保管される深さは、保管を必要とするアイテムあたりのユニット数に比例してキューブの利用率に影響します。

パレットは、アイテムあたりのユニット数が少ない場合はシングル ディープ ラックとダブル ディープラックを使用して保管できます。一方、アイテムあたりのユニット数が中程度の場合にはパレット フロー ラックとプッシュバック ラックが使用され、アイテムあたりのユニット数が多い場合にはフロア ストレージ ラックまたはドライブイン ラックが使用されます。ドライブインは、互いに積み重ねることができないパレット ロードをサポートします。個々のカートンは、パレット ロードから取り出すことも、先入れ先出し (FIFO) カートン アクセスが可能なように設計されたカートン フロー ラックに保管することもできます。個々のピースの保管には、ビン シェルフ、ストレージ ドロワー、カルーセル、A フレームを使用できます。

エンジニアリングシステムは、材料処理プロセスを合理化し最適化するように設計された自動化ソリューションです。^[15]自動保管/検索システム（AS/RS）は、製品や材料を迅速かつ正確にランダムに保管するために、保管媒体、輸送機構、および制御をさまざまなレベルの自動化と組み合わせた統合コンピュータ制御の保管システムです。^[16]

施設内および施設とそのサプライヤーや顧客間の材料の流れを調整するために使用する情報を収集および通信するために使用される機器。材料の識別と関連する管理は、特別な機器を使わずに手動で行うことができます。^[17]

• 資材の取り扱い
• キャスター
• ドラムハンドラー
• 電動タグボート
• フォークリフト
• 無人搬送車
• パレット
• スリップシート
• 産業用ロボット
• 電動軌道車両システム
• 包装機械
• パレットラック
• パレットインバータ
• 自動保管・回収システム
• バルク材料の取り扱い
• 倉庫
• テレスコピックハンドラー

• Chu, HK, Egbelu, PJ、Wu, CT、1995、「ADVISOR: コンピュータ支援による資材搬送機器選択システム」、Int. J. Prod. Res.、33(12):3311−3329。
• Kay, MG, 2012, Material Handling Equipment、2014年10月2日閲覧。
• Kulwiec, RA, Ed., 1985, Materials Handling Handbook、第 2 版、ニューヨーク: Wiley。
• Mulcahy, DE, 1999, Materials Handling Handbook、ニューヨーク：McGraw-Hill。
• Tompkins, JA、White, JA、Bozer, YA、および Tanchoco, JMA、2003、「Facilities Planning」、第 3 版、Wiley、付録 5.B。

ウィキメディア・コモンズには、マテリアルハンドリング機器に関連するメディアがあります。

• 大学産業資材処理教育協議会 (CICMHE)
• 欧州マテリアルハンドリング連盟
• 産業トラック協会
• マテリアルハンドリング機器販売業者協会
• マテリアルハンドリング機器の分類
• マテリアルハンドリング業界