「AGVが突然止まった」——その報告を受けたとき、現場担当者の頭にまず浮かんだのは、「どこが壊れたのか？」という疑問でした。機器の動作チェックも問題なし。ルートも障害物も確認済み。ところが原因は、意外なところにありました。
クリーンルーム内の清浄度クラスに対し、AGVの構造が適合していなかったのです。見落とされがちなこの基準が、最悪の場合、生産ライン全体の停止や製品の廃棄につながることもあります。
この記事では、清浄度クラスとAGV運用環境の関係、選定ミスによる実際のトラブル、そして正しいAGV導入・運用設計の要点を解説します。今のAGV、本当にクリーンルームに合っていますか？
なぜAGVがクリーンルームで稼働停止するのか
清浄度クラスとAGV運用環境の関係
AGVの運用において、単なる自動搬送性能だけでなく「どの清浄度クラスに対応しているか」が非常に重要です。微粒子が致命的となる製造環境では、わずかな発塵でも生産を停止せざるを得なくなるケースが多発しています。
清浄度クラス別に異なるAGVの設計要件
AGVの設計要件は、クリーンルームの清浄度クラスにより大きく異なります。以下は、清浄度ごとにAGVへ求められる主な仕様と、それに対応する業種の関係を整理した図解です。
【清浄度クラス別】AGVに求められる設計要件
| 清浄度クラス | 主な適用業種 | AGVに求められる設計要件 |
|---|---|---|
| クラス1〜10 | 半導体前工程 | 非発塵構造、HEPA排気、完全密閉構造 |
| クラス100〜1000 | バイオ・製薬 | 防塵対応、微粒子低減タイヤ、耐薬品・抗菌塗装 |
| クラス10,000〜100,000 | 食品・化粧品・電池 | 防湿構造、簡易清掃可能、耐腐食部品 |
解説：
清浄度が厳しいほど、AGVには密閉性や素材選定など高度な仕様が必要となります。不適合なAGVの使用は、稼働停止や製品汚染のリスクを高めます。
クリーンルーム専用AGVの要求仕様と不足しがちなポイント
クリーンルームに対応したAGVは、密閉性や排気システム、使用素材に特化した設計が求められます。しかし、現場では「静かに走ればOK」「樹脂製なら安心」など誤った理解が横行しています。
実際には、防塵性や耐薬品性がない素材が使用され、想定外のタイミングで部品から発塵、あるいは腐食・破損を招く例もあります。
クリーンルーム対応AGV選びで失敗しやすいミスとは
清浄度クラス未対応AGVで発生する運用トラブル
クリーンルームでのAGV運用において、見落とされがちなのが「清浄度クラスへの適合性」です。導入前にその基準を確認しないことで、多くの現場がトラブルに見舞われています。
AGVが清浄度未対応だった場合に起こる典型トラブル一覧
清浄度クラスに対応しないAGVを導入すると、想定外のトラブルが現場で多発します。以下に、よくある実例とその原因を示します。
【トラブル一覧】清浄度クラス未対応AGVの導入後に発生した典型例
| 発生場所 | トラブル内容 | 原因と清浄度影響 |
|---|---|---|
| 半導体前工程エリア | AGV内部からの微粒子排出 | モーター冷却口未密閉 |
| 医薬品製造エリア | 薬液成分による車体腐食 | 耐薬品性なし＋湿度変化の放置 |
| 電池材料搬送エリア | タイヤ跡による床面汚染 | 非防塵タイヤ使用 |
解説：
現場での「ちょっとした設計漏れ」が、清浄度違反や機器故障といった大きな障害につながります。導入前の仕様確認は必須です。
センサー・機械部品の適正選定ミスによる汚染リスク
ある工場では、薬液飛沫でセンサー周辺が腐食し、金属片が床に落ちる事故が発生しました。原因は「見た目が丈夫そう」なだけで素材の耐薬品性を確認していなかったことでした。選定ミスによって、AGVそのものが“汚染源”になる可能性もあるのです。
クリーンルーム対応AGVに求められる仕様と機能
適切な防塵・防湿設計と清浄度維持の重要性
見た目には分かりづらい防塵性・防湿性。しかしこの仕様の有無が、長期運用時の安定稼働に直結します。
AGV構造と清浄度維持のための設計ポイント
クリーンルーム対応AGVは、微粒子発生の抑制と清浄環境維持を両立するために、各構造部に工夫が凝らされています。主要構造と機能の対応を整理しました。
【AGV構造要素と清浄度維持対策】
・外装：静電防止塗装＋耐薬品コート → 微粒子の付着防止＆耐腐食
・車輪：ノンマーキング・低摩耗仕様 → タイヤ痕による汚染を防止
・排気：HEPAフィルタ付き排気システム → 発塵防止＆空気循環
・筐体構造：ボルトレス・溶接密閉 → 隙間からの発塵を回避 解説：
どの構造要素も見過ごせない重要性を持ち、現場の清浄度維持を支える設計思想が詰まっています。
耐薬品・耐腐食性を備えた部品選定基準
クリーンルームで使用されるAGVにおいて、見逃されがちだが重大な影響を及ぼすのが「部品素材の選定ミス」です。外装やシャーシの素材が薬液や高湿環境に適合していなければ、目に見えない腐食や表面劣化が短期間で進行し、最終的には機器の不具合や汚染源化を招きます。
とくに医薬・化学・半導体分野では、アルカリ系洗浄剤や有機溶剤、酸性ガスなどが日常的に使用されており、耐薬品性が低い部材では耐えられないケースが多発します。腐食が発生すれば、微粒子や金属片の脱落による清浄度違反・製品不良につながりかねません。
そのため、AGVを選定する際は、構造部・外装・センサーカバー・接続部品など、あらゆるパーツが使用環境に適合しているかを素材レベルで確認する必要があります。
例えば以下のような基準で、部品素材の選定が行われるのが一般的です。
- SUS304ステンレス：食品・電子部品向けに使用されるが、一部酸・塩素系薬剤には腐食のリスクあり
- SUS316Lステンレス：医薬・化学分野で推奨される高耐薬品素材。高湿度環境にも強い
- フッ素樹脂（PFA/ETFE）：酸・アルカリ・溶剤への耐性が非常に高く、半導体ラインで採用実績が豊富
- 通常アルミ材：軽量で加工しやすいが、薬液や湿気に弱く腐食が進行しやすいため使用範囲は限定的
さらに、ねじや軸受などの小部品にも耐腐食コートや封止処理を施すことで、クリーン環境での長期安定稼働が実現します。
「見た目が頑丈そう」ではなく、「化学的に安全かどうか」で選ぶ――これが、クリーンルーム対応AGVにおける部品選定の基本原則です。
部品素材ごとの耐薬品・耐腐食性と使用推奨環境
クリーンルームに導入されるAGVは、使用される部品の素材によって耐久性や衛生管理レベルが左右されます。以下は素材ごとの適正をまとめた一覧です。
【部品素材別】クリーンルーム適性と耐薬品・耐腐食性能
| 素材 | 耐薬品性の評価 | 使用が推奨される環境例 |
|---|---|---|
| SUS304ステンレス | ○（一部薬品に弱い） | 電子部品組立、食品工程 |
| SUS316Lステンレス | ◎（広範囲の薬品に対応） | 医薬品・化学薬品工程 |
| PFA/ETFE（樹脂系） | ◎（酸・アルカリに強い） | 半導体・化学薬品工程 |
| 通常アルミ材 | △（腐食しやすい） | 湿度の少ない工程のみ限定使用 |
解説：
「どの素材でも同じ」と考えるのは大きな落とし穴です。使用環境に合った素材選びは、長期的な故障予防と安全性維持の鍵を握ります。
クリーンルームでのAGV運用設計ポイント
清浄度クラスに適合した搬送ルートと機器配置
クリーンルームでのAGV運用においては、どのルートを走るか、どこで荷物を受け渡すかといった搬送経路の設計が、清浄度の維持と直結する重要な要素となります。クリーンルームでは空気の流れや気圧差が精密に管理されており、AGVがこの設計と干渉すれば、目に見えない微粒子の乱流やゾーン汚染を引き起こすリスクがあります。
特に注意が必要なのが、AGVが高清浄度ゾーンから低清浄度ゾーンを逆走するケースです。搬送ルートの設計を誤ると、AGV自身が塵埃の運搬源となり、わずかな設計ミスが製品歩留まりの悪化や異物混入につながる可能性があります。
そのため、以下のような設計原則が推奨されます：
- 搬送ルートは一方通行が基本
→ AGV同士の交差や折返しを避け、気流の乱れや交差汚染を防止 - クリーン度の高いエリアから低いエリアへの順流設計
→ 製品や部材の移動はゾーニングに従い、クラス逆行を起こさない動線設計に - AGV停止位置はエアフローを妨げない位置に設定
→ 天井吹出口直下・壁際の渦流発生エリアは避ける - 機器との離隔距離は原則1m以上を確保
→ 空気の流れを阻害せず、空間内の浮遊粒子滞留を抑制
加えて、AGV専用のレーンや停止ポイントを明確に床面表示することで、現場作業者との動線交差も回避できます。エリアごとに通過用のクリーンゲートや、AGVの外装エアブロー設置も有効です。
このように、単に「通れるルートを作る」だけではなく、クリーンルームの空調設計や清浄度分布と調和した運用レイアウトが求められます。
清浄度を維持するAGV運用ルート設計の原則
清浄度の高いクリーンルームでは、AGVの運行ルートや機器配置が清浄度維持に直接影響します。運用設計上の基本原則を以下にまとめました。
【AGV運用設計の基本3原則】
① 一方通行ルートの確保
→ AGV同士の交差を避け、微粒子巻き上げのリスクを最小化
② 機器との間隔を1m以上確保
→ 空気の流れを妨げず、乱流による清浄度低下を防止
③ 清浄ゾーン→準清浄ゾーンへの順送設計
→ 汚染の逆流や交差を防ぎ、ゾーニングを守る 解説：
搬送ルートの交差や逆流は、清浄度維持の致命的な障害になります。導線設計から見直すことでトラブルの根源を絶てます。
成功したクリーンルーム対応AGV導入事例
半導体製造工場でクリーンルームに対応した事例
関東のある半導体工場では、旧式AGVの排気がクリーンルームの空調バランスを乱し、異物混入を招いたことがありました。専用設計のAGVに切り替えた結果、HEPAフィルタ搭載と密閉構造が功を奏し、発塵量は導入前の1/10に。作業者からは「床清掃が日1回に減った」「アラート停止がなくなった」と好評です。
製薬工場でクリーンルーム運用を効率化した事例
製薬工場では、以前はAGVの表面洗浄に1日2時間以上かかっていました。新しいAGVは耐薬品コーティングと抗菌構造を備え、洗浄が拭き取りのみで済むようになり、清掃時間は3割削減。作業負担の軽減とともに、設備稼働率の改善にも寄与しています。
まとめ｜清浄度クラスに適したAGV選定と運用の注意点
清浄度クラスへの理解とAGV仕様のマッチングは、クリーンルーム運用における基本中の基本です。「静かに走る」「自律走行できる」といった表面的な性能だけでは、対応できないリスクが潜んでいます。
導入前の仕様確認、素材・構造の選定、ルート設計、そして現場とのすり合わせ。どれかひとつでも欠けると、結果的に「止まるAGV」になります。
逆に、クリーンルームに合ったAGVを正しく導入できれば、清掃負担の軽減、稼働率向上、事故削減など、大きな効果を得ることができます。現場が止まる前に、いま一度、自社のAGVを見直してみてください。
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