コーティングの段取り替えを改善する方法

コーティング工程では、製品や基材、塗工液を切り替えるたびに洗浄や部品交換、条件変更などの作業が発生します。段取り替えに時間がかかると設備の停止時間も長くなるため、切り替え作業そのものを見直すことが重要です。

本記事では、段取り替えに時間がかかる原因と改善方法、設備選定のポイントを解説します。

コーティングの段取り替えに時間がかかる原因

段取り替えでは、塗工設備を止めてから次の製品を生産できる状態に戻すまで、いくつかの作業が必要になります。洗浄や部品交換だけでなく、切り替え後の条件調整や品質確認にも時間がかかることがあります。

設備やロールの洗浄に時間がかかる

塗工液を切り替える場合、設備やロールに残った液を洗浄する必要があります。特に、乾燥すると固まりやすい液や、異なる塗工液を扱う工程では、残液や汚れが次の製品に影響しない状態まで洗浄しなければなりません。

洗浄する箇所が多い設備では、それだけ作業にも時間がかかります。ロールだけでなく液供給部などにも洗浄が必要なら、どこまでの作業が段取り替えに含まれているのかを把握することが大切です。

基材や塗工液の切り替えに手間がかかる

製品を切り替えると、基材や塗工液を交換する作業が発生します。基材の幅や厚みが変われば搬送条件の変更が必要になり、塗工液が変われば液供給側の洗浄や交換作業も増えます。

切り替える種類が多いほど、交換する部品や作業内容も複雑になります。どの製品からどの製品へ切り替えるかによって、必要な作業時間が変わることもあります。

塗工条件を変更する必要がある

基材や塗工液が変わると、塗布量や膜厚、塗工速度などの条件も変わります。同じ設備を使っていても、製品ごとに適した条件が異なるため、切り替え後に調整が必要です。

設定値を変更するだけで済む場合もあれば、試し塗りをしながら条件を調整する必要がある場合もあります。条件変更に時間がかかる工程では、段取り時間だけでなく、切り替え後の立ち上がりにも影響します。

切り替え作業が設備停止につながる

段取り替えの作業中は、塗工機を停止しなければならない工程があります。洗浄や部品交換、条件設定などに時間がかかるほど、生産できない時間も長くなります。

多品種生産では製品を切り替える回数が増えるため、1回あたりの段取り時間が短くても、積み重なると無視できない時間になります。段取り替えを改善するときは、個々の作業だけでなく、設備が止まっている時間全体を見ることがポイントです。

段取り替えに時間がかかると何が問題になる？

段取り替えの時間が長くなると、単に作業者の拘束時間が増えるだけではありません。設備の稼働時間や生産計画、切り替え後の品質にも影響します。

設備の稼働時間が短くなる

段取り替えの間は、生産に設備を使えません。洗浄や交換、条件調整に時間がかかるほど、1日の中で実際に生産できる時間は短くなります。

生産量を確保するために稼働時間を延ばしたり、別の設備で補ったりする必要が生じれば、現場の負担も大きくなります。

生産計画を組みにくくなる

段取り時間が製品ごとに異なると、切り替えに必要な時間を正確に見積もりにくくなります。予定より段取りが長引けば、その後の生産にも遅れが出ます。

特に少量多品種の生産では、製品を切り替える回数が多いため、段取り時間を含めた計画が欠かせません。生産数量だけでなく、切り替えにかかる時間まで考慮する必要があります。

作業者の負担が増える

段取り替えでは、洗浄や部品交換、材料の入れ替えなど、設備を止めて行う作業が集中します。切り替えの回数が多いほど、こうした作業の負担も増えていきます。

作業内容が複雑だったり、製品ごとに手順が大きく異なったりすると、作業者による時間の差も出やすくなります。段取り替えを改善する際は、作業量だけでなく、手順の分かりやすさも重要です。

切り替え後の品質確認にも時間がかかる

段取り替えが終わっても、すぐに量産へ移れるとは限りません。塗工条件を変更した場合は、切り替え後の製品が要求する品質を満たしているか確認する必要があります。

試し塗りや膜厚などの確認に時間がかかれば、設備は動いていても本格的な生産には移れません。そのため、段取り時間を短くするときは、洗浄や交換だけでなく、切り替え後の立ち上がりまで含めて考えることが大切です。

コーティングの段取り替えを改善する方法

段取り替えの改善では、まず切り替え作業を細かく分け、時間のかかっている作業を見つけることから始めます。そのうえで、手順の見直しや設備構成の変更を進めます。

段取り作業を洗い出して整理する

最初に、製品を切り替えるときの作業を、設備停止から生産再開まで順番に並べます。洗浄、部品交換、基材の交換、塗工液の入れ替え、条件変更、試し塗り、品質確認など、実際に行っている作業を書き出します。

作業ごとの時間を把握すると、どの工程に時間がかかっているのかが分かります。洗浄に時間がかかるのか、部品交換なのか、それとも条件調整なのかによって、取り組むべき改善策も変わります。

切り替え手順を標準化する

製品ごとに段取りの方法が違っていると、作業者によって手順や所要時間に差が出ます。そこで、製品ごとの切り替え手順をできるだけ分かりやすくまとめ、作業の順番や必要な準備物をそろえます。

手順が統一されていれば、作業の抜け漏れを防ぎやすくなります。また、経験の違いによる作業時間のばらつきも抑えやすくなります。

交換・洗浄しやすい設備構成にする

段取り替えの頻度が高い工程では、交換や洗浄にかかる時間そのものを減らせる設備構成が効果的です。

交換する部品を取り外しやすい構造にしたり、洗浄が必要な箇所を少なくすることで、切り替え作業の負担を抑えられる場合があります。複数の製品を扱う設備では、導入時から段取り替えのしやすさを選定条件に入れることが重要です。

条件変更や調整作業を効率化する

製品を切り替えるたびに塗布量や膜厚、速度などを調整している場合は、条件設定の方法も段取り時間に関わります。

製品ごとの設定値を管理しやすい仕組みがあれば、切り替え時の設定作業を簡略化できます。ただし、設定値を切り替えるだけで量産条件が決まるとは限らないため、実際の基材や塗工液で品質を確認する工程は別に考える必要があります。

段取り替えを考慮した設備選定のポイント

段取り替えを改善するために設備を見直す場合は、塗工性能だけでなく、製品を切り替えるときの作業まで考えて選ぶことが重要です。

切り替える基材や塗工液の種類を確認する

段取り替えの方法は、扱う基材や塗工液によって変わります。基材の厚みや幅が変わるのか、塗工液を頻繁に入れ替えるのかなど、実際の生産品目をもとに設備を選ぶことが大切です。

特に塗工液の種類が多い場合は、洗浄の方法や交換する部品の種類まで設備選定に関わります。現在の生産品目だけでなく、今後増える可能性がある製品も考慮したいところです。

塗工部やロールの交換方法を確認する

製品切り替えに伴ってロールや塗工部を交換する設備では、交換作業のしやすさが段取り時間に直結します。

交換する部品の数や取り外し方、交換後の調整方法などを見て、実際の現場で無理なく作業できるかを確認することが重要です。交換頻度が高い部品ほど、作業性が設備選びの大きなポイントになります。

洗浄やメンテナンスのしやすさを確認する

塗工液を切り替える工程では、洗浄のしやすさも段取り時間に影響します。ロールや液供給部など、洗浄が必要な箇所へ作業者が無理なくアクセスできるかも重要です。

洗浄のために複数の部品を取り外す必要がある設備と、短時間で作業できる設備では、切り替えにかかる時間が変わります。製品切り替えの頻度が高いほど、こうした作業性の違いが積み重なります。

切り替え後の条件設定方法を確認する

段取り替えでは、設備を組み直すだけでなく、次の製品に合わせて塗工条件を設定する必要があります。

塗布量や膜厚、速度などの条件をどのように設定するのか、製品ごとの設定を管理しやすいかといった点が、切り替え後の立ち上がりに関係します。条件設定のしやすさと、実際の塗工結果を確認する工程を分けて考えることも大切です。

ロールコーターで段取り替えを改善するときの確認ポイント

ロールコーターを導入する場合も、段取り替えのしやすさだけを理由に選ぶのではなく、現在の生産品目や切り替え方との相性を見る必要があります。連続塗工に適した工程でも、基材や塗工液の種類によって段取りの方法は変わります。

現在の生産品目と切り替え頻度を整理する

まず、何種類の製品を生産しているのか、どのくらいの頻度で切り替えているのかがポイントになります。

1日のうちに何度も製品を切り替える場合は、1回の段取り時間が短くても積み重なった時間が大きくなります。一方、同じ製品を長時間生産する工程では、段取り替えよりも連続運転時の塗工条件を重視したほうがよいケースもあります。

必要な塗工条件を切り替えられるか確認する

基材や塗工液が変わると、必要な塗布量や膜厚、速度なども変わります。ロールコーターを選ぶ際は、こうした条件を製品ごとに切り替えられるかがポイントです。

設定の変更だけで済むのか、ロールや塗工部の交換まで必要なのかによって、段取りにかかる時間は変わります。現在の製品構成と実際の切り替えパターンを踏まえて、設備構成を考える必要があります。

既存の搬送・乾燥設備との関係を確認する

ロールコーターを既存ラインに組み込む場合は、塗工機だけで段取り時間が決まるわけではありません。前後の搬送設備や乾燥炉とのつながりも、切り替え作業に影響します。

基材の幅や速度が変わる製品を扱う場合は、搬送条件や乾燥条件まで切り替える必要があるのかを確認します。塗工機だけを見て判断せず、ライン全体でどの作業が発生するのかを考えることが重要です。

量産時の段取り時間を想定して設備を選ぶ

設備を比較するときは、カタログ上の塗工性能だけでなく、実際の生産で1回の切り替えにどれだけの作業が必要になるのかまで考える必要があります。

洗浄、部品交換、条件設定、試し塗り、品質確認までを含めて段取りの流れを整理すると、設備ごとの違いが見えやすくなります。特に多品種生産では、1回あたりの時間だけでなく、年間の切り替え回数を含めて比較することが大切です。

まとめ

コーティングの段取り替えでは、洗浄や部品交換だけでなく、基材・塗工液の切り替え、条件調整、切り替え後の品質確認まで含めて検討が必要です。段取りに時間がかかるほど設備の停止時間も長くなるため、まずはどの作業に時間がかかっているのかを把握することが改善の出発点といえます。

段取り時間を短縮するには、手順の標準化に加えて、交換や洗浄がしやすい設備構成、条件設定のしやすさなども重要になります。切り替え頻度が高く、手作業や設備調整の負担が大きい場合は、運用方法だけでなく設備そのものを見直す方法もあります。

連続塗工に適した基材・生産条件であれば、ロールコーターも選択肢になります。ただし、段取り替えのしやすさは、基材や塗工液、切り替え頻度、既存の搬送・乾燥設備などによって変わります。自社の生産品目と切り替え作業を踏まえ、段取り替えまで含めて設備を選ぶことが重要です。

本サイトでは、主要な基材別におすすめのロールコーターメーカーを紹介しています。ぜひ自社の工程に適したロールコーターメーカーを探してみてください。

基材別で選ぶ
おすすめのロールコーター3選