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業務フローで見るロボット化 / 電子部品・半導体

基板実装(SMT)〜製品組立ライン

印刷・実装・リフローは専用設備で自動化済みですが、リール段取り・異形部品の挿入・コネクタ嵌合・検査治具へのセット・箱詰めには人が残っています。実装機メーカーと協働ロボットの実例から、工程ごとに置き換えられる作業を整理しました。

全9工程のうち8工程に、ロボットへ置き換えられる作業が16件あります。

基板実装〜製品組立ラインの工程(部材保管・部品供給・実装・検査・挿入・組立・機能検査・梱包・FOUP搬送)とロボットのイラスト

工程の流れ

工程を押すと、その工程の作業へ移動します。

  1. 1受入・保管1作業
  2. 2部品供給3作業
  3. 3実装
  4. 4基板検査1作業
  5. 5挿入2作業
  6. 6筐体組立3作業
  7. 7機能検査1作業
  8. 8梱包・出荷2作業
  9. 9FOUP 搬送3作業
ロボット化できる作業がある専用設備が担う人が担う

工程の出典:電波新聞デジタル「実装機動向」(2025-06) / サンテクノロジー SMTライン / マイナビ OKIテクノパワーシステムズ 工場レポート

工程ごとの置き換え作業

人が今やっている作業のうち、ロボットが担っている実例があるものを工程ごとに挙げました。右のリンクから候補機種と導入実績へ進めます。

  1. 部材受入・保管

    リール・トレイ・基板マガジンを検品・登録し、棚や自動倉庫へ入出庫する。

    ロボット化
  2. 部品供給・フィーダー段取り

    リールをフィーダーに装填し、カセットやマガジンを実装機まで運んで差し替える。機種切替のたびに発生する。

    ロボット化
  3. はんだ印刷・部品実装・リフロー

    印刷機・実装機・リフロー炉が自動で処理する。人はマスク交換・部品切れ対応・エラー復旧。

    専用設備

    専用設備で自動化済み。残る人作業(段取り・補給)は工程2の対象。

  4. 検査(SPI / AOI / X線 / ICT)

    SPI・AOI・X線は自動。ICT は専用治具に基板を人がセットして測定する。

    ロボット化
    • 国内導入済み少量多品種の基板を既存の検査装置・治具にセットし、画像で OK/NG を判定して仕分ける

      パナソニック 神戸工場(2019)。双腕ロボットで基板検査を自動化。既存の検査設備・治具をそのまま使い、配線不要で移設できる。

      出典:MONOist (2019-07-19)

      B-3 検査・品質管理検査・品質確認
  5. 挿入部品・手実装・フローはんだ

    大型・異形のリード部品を人が穴に挿入し、フロー槽を通す。大型部品ははんだごてで手はんだ。

    ロボット化
  6. 基板分割・筐体組立

    面付け基板を分割し、筐体へ組み付け、ねじ締め、FPC/FFC をコネクタに嵌合する。

    ロボット化
  7. 機能検査(FCT)

    組み立てた製品に通電し、動作やタッチパネルを検査する。治具へのセットと判定は人。

    ロボット化
  8. 梱包・出荷

    基板や製品をトレイ・箱に詰め、出荷エリアへ運ぶ。

    ロボット化
  9. 半導体前工程:ウエハ(FOUP)搬送

    ウエハ 25 枚入りの FOUP を装置のロードポートまで運ぶ。300mm 工場は天井搬送(OHT)が標準だが、旧工場や後工程には台車・人手が残る。

    ロボット化

一覧

工程ロボット化できる作業段階用途ページ
1. 部材受入・保管フィーダー・リールの保管と出庫を自動倉庫化し、生産計画に合わせて必要分を払い出す製品あり(導入事例未確認)搬送・入出庫
2. 部品供給・フィーダー段取りテープリールのフィーダー装填(空リール取り外し・ID読取・テープ前処理・装填)PoC・実証段階原材料投入・供給
2. 部品供給・フィーダー段取り部品補給用マガジンを AMR で実装機へ搬送し、空マガジンと交換海外実績あり原材料投入・供給
2. 部品供給・フィーダー段取りフィーダーカセットの無人交換と、メタルマスクなど段取り品の AMR 搬送PoC・実証段階原材料投入・供給
4. 検査(SPI / AOI / X線 / ICT)少量多品種の基板を既存の検査装置・治具にセットし、画像で OK/NG を判定して仕分ける国内導入済み検査・品質管理
5. 挿入部品・手実装・フローはんだ大型・異形リード部品(電解コンデンサ・コイル等)の挿入とねじ締め製品あり(導入事例未確認)組立・加工
5. 挿入部品・手実装・フローはんだリフロー後の大型部品の手はんだを、はんだ付けロボットに置き換える製品あり(導入事例未確認)組立・加工
6. 基板分割・筐体組立薄く柔らかい FPC/FFC のコネクタ挿入製品あり(導入事例未確認)組立・加工
6. 基板分割・筐体組立精密ねじ締め、サーバ筐体への HDD・メモリの挿抜製品あり(導入事例未確認)組立・加工
6. 基板分割・筐体組立タブレット量産ラインの組立作業をヒューマノイドで担うPoC・実証段階組立・加工
7. 機能検査(FCT)タッチパネルをスタイラスで押して反応を確認する検査国内導入済み検査・品質管理
8. 梱包・出荷小型基板のトレイ詰めと箱詰め海外実績あり梱包・パレタイズ
8. 梱包・出荷完成品を出荷エリアへ AMR で搬送国内導入済み搬送・入出庫
9. 半導体前工程:ウエハ(FOUP)搬送ウエハ箱の台車運搬を AMR+協働ロボットに置き換える国内導入済み搬送・入出庫
9. 半導体前工程:ウエハ(FOUP)搬送クリーンルーム内の材料・部品容器のエリア間搬送国内導入済み搬送・入出庫
9. 半導体前工程:ウエハ(FOUP)搬送モバイルマニピュレータでロードポート間の FOUP を載せ替えるPoC・実証段階搬送・入出庫

導入前の確認点

  • 静電気(ESD)対策:ロボット本体・ハンド材質・アースで電位を揃える。ESD 仕様のモデルがある機種を選ぶ。
  • クリーン度:前工程は ISO 3 級。クリーンルーム認証と発塵(ベルト・樹脂の摩耗)を確認する。
  • 実装機メーカーごとのエコシステム:フィーダー自動交換・マガジン搬送は実装機と組み合わせが決まる。既設他社機との連携可否を確認する。
  • 対象部品の包装形態と寸法:リール装填の自動化は 8mm テープなど対応範囲が限られる。異形部品は高さ・重量の上限を確認する。
  • 力覚センサの要否:FPC 挿入・ねじ締め・HDD 挿入は力覚制御が前提になることが多い。

自社の工程で、どこから置き換えるか相談する

工程表を持ち込んでいただければ、置き換えやすい作業と候補機種、PoC の進め方を一緒に整理します。

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