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フレキシブル生産システム（FMS）とは？多品種少量生産に対応する仕組み・メリット・導入ポイントを解説
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近年、顧客ニーズの多様化により、製造業では「多品種少量生産」や、需要に応じて生産量や品目を柔軟に変える「変種変量生産」への対応がますます重要になっています。
しかし、従来の専用生産ラインでは、こうした変化に柔軟に対応するのが簡単ではありません。例えば、頻繁な段取り替えによって稼働率が下がったり、レイアウト変更が難しかったりと、さまざまな課題が生じます。
こうした中、変化に柔軟に対応できる生産体制として注目されているのが「FMS（フレキシブル生産システム）」です。
本記事では、FMSの基礎知識や仕組み、導入のメリット・デメリット、成功のポイントをわかりやすく解説します。さらに、導入効果を高める「搬送の自動化」という視点から、伊東電機のソリューションもご紹介します。
FMS（フレキシブル生産システム）とは？
FMS（Flexible Manufacturing System：フレキシブル生産システム）とは、複数の工作機械や産業用ロボット、検査装置、そしてそれらを結ぶ搬送システムなどをコンピュータで統合的に制御し、生産品目や生産量を柔軟に変更できる生産システムのことです。
専用生産ラインとの違い
一つの製品を同じ条件で大量に作るのが得意な「専用生産ライン」に対し、FMSは生産する製品や数量の変化に柔軟に対応できる仕組みです。
例えば製品Aを100個作ったあと、すぐに製品Bを50個作る、といった切り替えもしやすく、多品種少量生産に適しています。
また、一つのラインで複数の製品を生産する「混流生産」にも対応しやすく、需要の増減や品目構成の変化に合わせて生産を調整しやすい点もFMSの特徴です。
なぜ今、FMSが注目されるのか
市場の成熟化やグローバル競争の激化により、企業は顧客一人ひとりの細かなニーズに応える必要に迫られています。また、需要の変動が大きい市場では、生産量の増減に合わせて柔軟に対応できる体制も求められています。さらに、労働人口の減少という社会課題も深刻です。FMSは、こうした「市場の要求」と「労働力の制約」という課題に対応し、企業の持続的な成長を支える仕組みとして再評価されています。
FMSを構成する4つの要素と「搬送」の重要性
FMSは、主に以下の4つの要素が有機的に連携することで機能します。
①加工・組立システム（工作機械、ロボットなど）
マシニングセンタやNC旋盤、溶接・組立ロボットなど、実際のモノづくりを行う設備群です。
②搬送システム（コンベア、AGVなど）
加工前のワーク（材料）や加工後の製品を、各工程間、あるいは倉庫との間で自動的に運ぶ設備です。
③自動倉庫システム
ワークや完成品、治具などを自動で保管・入出庫するシステムです。
④統合管理システム（コンピュータ）
生産計画に基づき、上記1〜3のすべての設備を監視し、最適なタイミングで稼働指示を出す頭脳（司令塔）の役割を果たします。
ここで見落とされがちですが、FMSの「柔軟性（フレキシビリティ）」を決定づける最も重要な要素の一つが、2番の「搬送システム」です。いくら加工機械の段取り替えが速くても、モノの流れが滞ったり、レイアウト変更に追従できなかったりすれば、システム全体の柔軟性は失われてしまいます。
FMS導入の5大メリット
FMSを導入すると、生産現場にさまざまなメリットがあります。
多品種少量生産や需要変動に対応しやすい
生産する品目や数量を切り替えやすく、少量ずつ異なる製品を作る多品種少量生産だけでなく、需要の増減に合わせて生産量を調整する変種変量生産にも柔軟に対応できます。
一つのラインで複数の製品を生産する混流生産にも対応しやすく、市場ニーズの変化にすばやく応えやすくなります。
生産性が向上し、リードタイムも短くなる
設備を効率よく稼働させやすくなり、生産性の向上が期待できます。さらに、工程間の搬送ロスも減るため、製品完成までの時間短縮にもつながります。
品質を安定させやすい
作業の自動化によって、人によるミスやばらつきを減らせます。その結果、品質の安定した製品を継続的に生産しやすくなります。
省人化と作業環境の改善につながる
搬送や機械操作などの単純作業・重労働を自動化することで、現場の負担を軽減できます。人は監視や改善、開発など、より付加価値の高い業務に集中しやすくなります。
将来の需要変動にも対応しやすい
新製品の追加や生産計画の変更、需要の浮き沈みに伴う生産量の増減にも柔軟に対応しやすくなります。大がかりな設備変更を抑えやすいため、長期的な投資効果も期待できます。
FMS導入の注意点とデメリット
FMSには多くのメリットがありますが、導入前に知っておきたい注意点もあります。
高額な初期投資が必要
FMSでは、自動化設備や管理システムを複数導入するため、初期費用が大きくなりやすい傾向があります。
システムが複雑になりやすい
複数の設備やシステムが連携して動くため、設計や運用は複雑になります。トラブル発生時に原因の特定が難しくなることもあります。
専門知識を持つ人材が必要
安定した運用には、設備やシステムを管理・保守できる人材が欠かせません。導入とあわせて、人材育成も重要です。
こうした課題に対応するには、導入目的を明確にしたうえで、自社に合った規模から段階的に導入する「スモールスタート」が有効です。
失敗しないFMS導入の4つのポイント
FMSを成功させるには、事前の計画が重要です。
①目的を明確にする
まずは、「何を柔軟にしたいのか」をはっきりさせることが大切です。たとえば、品目の切り替え、生産量の変動、新製品の追加など、自社が重視するポイントを整理します。
②現状を把握する
現在と将来の生産計画をもとに、生産品目の種類、ロット数、段取り替えの頻度などを整理し、必要な条件を具体化します。
③設備単体ではなく全体の流れで考える
一部の設備だけを自動化しても、前後の工程や搬送がボトルネックになれば十分な効果は得られません。ライン全体でモノがスムーズに流れるように設計することが重要です。
④将来の拡張性も考えておく
将来的な生産量の増加や工程追加、需要変動への対応を見据え、増設やレイアウト変更がしやすい仕組みを選ぶことが大切です。特に搬送システムの柔軟性は、長期的な運用に大きく関わります。
FMSの柔軟性を高める伊東電機の「フレキシブル搬送」
FMSに求められる「柔軟性」と「拡張性」を、搬送の面から支えるのが、伊東電機のコア技術「MDR（モーターローラー）」を採用したコンベアソリューションです。
従来の中央駆動型コンベアは、一度設置するとレイアウト変更がしにくく、FMSの柔軟性を損なう要因になっていました。伊東電機のMDRコンベアは、こうした課題に対応しやすい仕組みです。
レイアウト変更や増設がしやすいため、FMSに求められる柔軟な生産体制と相性がよく、MDR式マテハンはFMSを支える搬送方式として最適です。
強み1：レイアウト変更しやすいモジュール構造
MDRコンベヤはモジュール式のため、生産ラインの変更や拡張に合わせて、追加・組み替え・撤去がしやすく、設備変更にも柔軟に対応できます。需要の増減に応じたラインの増設や再構成にも対応しやすい点が特長です。
強み2：工程間のばらつきを吸収する制御
ゾーンごとに独立して制御できるため、前後の工程状況に応じた搬送が可能です。これにより、工程ごとの作業時間のばらつきを吸収し、ライン全体の流れを整えやすくなります。
強み3：安全性・静音性・省エネ性に優れる
DC24Vの低電圧駆動で安全性が高く、チェーンレス構造のため静音性にも優れています。さらに、必要なときだけ動く方式により消費電力を抑えられます。
最適な生産ラインづくりは、伊東電機にご相談ください
FMSの導入は、変化の大きい時代に対応するための有効な手段です。そして、その効果を高めるには、加工設備やロボットだけでなく、それらをつなぐ搬送システムの柔軟性も欠かせません。
- 多品種少量生産や需要変動に対応できるラインを構築したい
- 一つのラインで複数製品を生産する混流生産に対応したい
- 段取り替えの時間を短縮し、稼働率を高めたい
- 将来の拡張も見据えた搬送システムを検討したい
伊東電機では、お客様の課題を丁寧にヒアリングし、モノの流れを最適化する「フレキシブル搬送」の視点から、最適なソリューションをご提案します。
少しでもご興味をお持ちの方は、ぜひお気軽に伊東電機までお問い合わせください。物流・搬送のプロフェッショナルが、課題に合った最適なご提案をいたします。
▼あわせて読みたい：マテハンとは？物流業務を効率化する機器の種類と導入のポイント
搬送の柔軟性や拡張性を重視した設備選びについて、より詳しく解説しています。
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