DX CONSULTING COLUMN 工場DXコンサルティングコラム

専門コンサルタントが執筆するAI・ロボットコラム
最新のAI・ロボット技術に精通したコンサルタントによる定期コラム
Introducing robots in a high temperature environment to free workers from heavy labor

高温環境でロボット導入!重労働から作業員を解放!

2019.09.19

企業情報 業種:非鉄金属鋳物製造業 従業員数:150人 エリア:宮城県 この事例におけるロボット化によるメリット □ 過酷作業のロボットによる代替 課題 鋳造業においては、高温環境下で重たいものを扱う上、粉塵環境でもあり、とにかく重労働作業が多いです。 このことに起因する慢性的な人材不足は悩みの種で、人を雇えても厳しくて直ぐに辞めてしまうというリスクを抱えています。 この会社では扱う製品は20kgを超え、工程によっては750℃から450℃位の温度の製品を扱う必要があります。 作業は2名体制ですが、熟練技を必要とする工程が多く作業者が限定されてしまいます。 また、疲労など人的要因で発生する品質不良や生産のバラつきが発生していました。 安全性の向上と製造現場の人が介在することによる不安定要因を取り除き、品質、納期、コスト削減と省力化、自動化をめざしロボット導入を決定されました。 ロボットを導入した工程 注湯、製品取り出し ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より ポイント 連続溶解炉、金型鋳造機、切断機など新規設備を投入して専用ラインを構築されました。 金型へのアルミニウム溶湯の注湯、製品の取り出し・搬送工程にロボットを活用を導入し、熟練作業者を必要としない工程にしました。 結果、2人で行っていた作業は1名に省力化され、製造現場のモチベーションが高まりました。 コンサルタントの視点 鍛造現場、鋳造現場の自動化に携わったことがありますが、案件初期の工場見学の際に 「毎度のごとく作業者はきつそうだなぁ」 と思います。 立上で現場に入った日には鼻水が黒くなっているという過酷な思い出ばかりです。 ロボットの自動化をしたくとも色々な条件が邪魔してきます。その内容は人と違います。 高温環境下にいおいてはロボットも“防護服”を着ます。 粉塵ももちろんIP54なので大丈夫です。 一番の問題は熟練工だからこそ、感覚でやっていることです。 鍛圧機の金型からの取り出しでは、実をいうと作業員が力の下限を変えて取り出していたりする場合があります。 くいっと手首をひねっている、と言われても最初は見落とし、初期のロボット導入ではよく設備を止めてしまう事になります。 今回は注湯と製品取り出しですが、恐らく何かしらの技があったと推察します。 経験があるロボットシステムインテグレーターはそこで苦しんだ経験があるからこそ、最初のヒアリング段階でいろいろと抑えに行きます。 ロボットシステムインテグレーターのノウハウは苦労で成り立っている場合が多いです。 といっても、経験があるからと言ってトラブルがゼロになることは非常に至難の業です。 システムを作る前に、如何に色々な要素を抑えるか。 作業員からのヒアリングは多岐にわたる重要なものであると考えます。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。 企業情報 業種:非鉄金属鋳物製造業 従業員数:150人 エリア:宮城県 この事例におけるロボット化によるメリット □ 過酷作業のロボットによる代替 課題 鋳造業においては、高温環境下で重たいものを扱う上、粉塵環境でもあり、とにかく重労働作業が多いです。 このことに起因する慢性的な人材不足は悩みの種で、人を雇えても厳しくて直ぐに辞めてしまうというリスクを抱えています。 この会社では扱う製品は20kgを超え、工程によっては750℃から450℃位の温度の製品を扱う必要があります。 作業は2名体制ですが、熟練技を必要とする工程が多く作業者が限定されてしまいます。 また、疲労など人的要因で発生する品質不良や生産のバラつきが発生していました。 安全性の向上と製造現場の人が介在することによる不安定要因を取り除き、品質、納期、コスト削減と省力化、自動化をめざしロボット導入を決定されました。 ロボットを導入した工程 注湯、製品取り出し ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より ポイント 連続溶解炉、金型鋳造機、切断機など新規設備を投入して専用ラインを構築されました。 金型へのアルミニウム溶湯の注湯、製品の取り出し・搬送工程にロボットを活用を導入し、熟練作業者を必要としない工程にしました。 結果、2人で行っていた作業は1名に省力化され、製造現場のモチベーションが高まりました。 コンサルタントの視点 鍛造現場、鋳造現場の自動化に携わったことがありますが、案件初期の工場見学の際に 「毎度のごとく作業者はきつそうだなぁ」 と思います。 立上で現場に入った日には鼻水が黒くなっているという過酷な思い出ばかりです。 ロボットの自動化をしたくとも色々な条件が邪魔してきます。その内容は人と違います。 高温環境下にいおいてはロボットも“防護服”を着ます。 粉塵ももちろんIP54なので大丈夫です。 一番の問題は熟練工だからこそ、感覚でやっていることです。 鍛圧機の金型からの取り出しでは、実をいうと作業員が力の下限を変えて取り出していたりする場合があります。 くいっと手首をひねっている、と言われても最初は見落とし、初期のロボット導入ではよく設備を止めてしまう事になります。 今回は注湯と製品取り出しですが、恐らく何かしらの技があったと推察します。 経験があるロボットシステムインテグレーターはそこで苦しんだ経験があるからこそ、最初のヒアリング段階でいろいろと抑えに行きます。 ロボットシステムインテグレーターのノウハウは苦労で成り立っている場合が多いです。 といっても、経験があるからと言ってトラブルがゼロになることは非常に至難の業です。 システムを作る前に、如何に色々な要素を抑えるか。 作業員からのヒアリングは多岐にわたる重要なものであると考えます。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。

産業用ロボットとは?最新動向からロボットの違いを知る

2019.09.17

近年、「ロボット」という言葉は様々な業界において幅広く聞かれるようになってきました。 そのせいか、ロボットの定義は明確に定まっている訳ではなく所々で色々な定義がされているようです。 そんな中、この「ロボット」という言葉の一つの定義として、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。”とあります。 このように、どのような用途でロボットが使用されるものかという大まかに定義づけがある他、学術的なロボットの定義の一つとしては、日本ロボット学会が編纂したロボット工学ハンドブックで紹介されているものとして、“自動性、知能性、個体性、半機械半人間性、作業性、汎用性、情報性、柔軟性、有限性、移動性を持つもの”だと言われることもあります。 我々の日常の業務は多くの産業において“人”によって行われているため、この「ロボット」はどのような産業においても遅かれ早かれ関係を持つものとなるだろうことが予想されます。 近年では、日本の人口ピラミッドの推移からも考察できるように、国内の人口は減少傾向であることは明確です。 さらにそれに加え、人口の分布としては高齢者の割合は増加傾向でありながら、若い世代の割合は減少するということが予測されております。 このことから、 国内の人口は減少傾向にあるということ 人口分布は高齢者人口が多くなっていくということ(=国内人口における生産年齢人口の割合が低下するということ) 上記のことが容易に予測できます。 もう一度、「ロボット」の定義の一つを下記に示してみます。 ロボットとは、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。” 世界的な人口は増加傾向にあります。 しかしながら、一方で日本国内の人口は減少傾向にあります。 そのような環境下において我々に代わって作業を代替してくれる装置・機械である「ロボット」の需要は日に日に増していくことでしょう。 以下のレポートにおいても、中小企業の全体的な方向性としては、社内のシニア、ベテラン人材の継続確保よりも、自動機やロボットによる自動化・省人化のポイントが増加しているようです。 https://www.meti.go.jp/report/whitepaper/mono/2018/honbun_pdf/pdf/honbun01_01_02.pdf これらのことからも、ロボットへの期待は既に高まっていることが覗えます。 では、このような「ロボット」、多くの産業から耳にするようになっておりますが、具体的にはどのような分野においてロボット化は進んでいるのでしょうか? ロボット化が進む分野は? 産業用ロボット BtoBにおけるロボットとしては産業用ロボットが代表的です。 この産業用ロボットという括りではざっくりとしすぎているため、以下の様に分類してみました。 農業用 農業のロボット化というと、スマート農業という言葉が最近では聞かれるようになってきています。スマート農業を牽引させている企業としては、クボタなどが代表的な企業となります。農業人口が減少している中で、クボタの開発した無人コンバインや、無人田植え機は高齢者の農業を手助けするだけでなく、生産年齢人口が減少している中で大きな貢献が期待されています。 林業用 林業用のロボットとしては、自動枝払い機や下草刈りロボットなどが挙げられます。木にロボットを装着するだけで、自動でロボットが枝を切断してくれるロボットなどが代表的な例です。高い木などの切断が困難である中で、林業者の手助けをしてくれるロボットです。草刈りロボットはルンバのような形状で、自動で草を刈り人の作業を手助けしてくれています。 工業用 産業用のロボットというと、日本の製造業から考えていくと工業のロボット化を表すことが多いかもしれません。工業用ロボットは、アームロボットであれば、溶接の工程に用いられたり、組立工程において用いられたりと使用の用途は様々です。このようなロボット化は減少している生産年齢人口に対応するだけでなく、過酷作業を低減させることや、中小企業にとっては採用面でも強化が期待できるようです。 商業用 マネキン型ロボット「Palette」は人感センサーを備え、人が近づくとさまざまなポーズを披露するマネキン型ロボットです。ファッション業界においてこれらのロボットが現在では活用されているようです。また、物流クライシスや物流事業の危機が囁かれ、更なる宅配ニーズが急激に増加するなかで、自動運搬ロボットは少子高齢化、深刻な人手不足にみまわれている状況における一つの打開策として期待が持たれています。 サービス用ロボット サービス産業におけるロボット化としては、看護ロボットにおいてはMoxiなどの看護師を支援するロボットがあります。また、ビルや公共建物清掃などを行うロボットや福祉業界においても近年需要が高まっています。このようなことから、サービス分野においてもロボット化が急速に進むことが予測されています。 ペットロボット また、産業用ロボットやサービス用ロボットは主に人間が行っている作業を代替するものがほとんどでありました。しかし、ペットロボットは人間にセラピー効果を与えることへ期待が持たれているものです。このようなロボットの代表としては、SONYにより開発されたAIBOや、バロなどが有名です。これらロボットの効果としては、うつ状態の効果を改善させる心理的効果、ストレス低減といった生理的効果、発話の増加による社会的効果増進などの効果に寄与するようです。   今回の記事では、上記のように分類してみましたが、人それぞれで分類の方法は異なるでしょう。 これは、ロボットという定義が場所によって人によって状況によって変わってくるものであるから避けられないことかもしれません。 産業用ロボットとは? 「ロボット」と一口に言っても様々な種類があることをご紹介してきました。 そのような中で、製造業において注目したロボット化とは、産業のロボット化にあたります。 この日本のお家芸であったロボットに世界が追い付こうと、ドイツではインダストリー4.0、アメリカではインダストリー・インターネット・コンソーシアムというように世界的にもロボット化が進んでいます。 しかし、近年では中小企業においても産業のロボット化は急速に進んできています。 このような産業のロボット化、その中でも工業のロボット化に注目が集まっている理由としては、顧客のニーズが多様化していることもありますし、それに加え、これから課題となる生産人口の減少にも対応することが可能となるからでしょう。 そもそも、この産業ロボットの定義はどのようなものなのかというと、日本工業規格(JIS)によれば、「自動制御によるマニピュレーション機能または移動機能をもち、各種の作業をプログラムによって実行できる、産業に使用される機械」と定義されています。 そして、このような産業のロボット化とは大企業が大きな投資をすることにより実現することが可能なものだと考えられておりました。 しかし、近年では資金が大企業のように潤沢ではなく、規模もそれほどではないような中小企業においてもロボット化が可能となってきております。 このように、中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なります。 中小企業のロボット化は ロボットによる熟練作業の代替 熟練作業員は更なる付加価値の高い業務へと移行可能に ロボットによる3K業務の代替 ロボット導入により、若い人材を採用可能に 中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なり、上記のようなメリットを享受することに期待がもてることになりそうです。 【産業用ロボット例】例えば垂直多関節ロボットとは? 垂直多関節ロボットについてもう少し具体的に用途や事例を紹介したいと思います。 次に垂直多関節ロボットは、「6軸ロボット」や「5軸ロボット」とも呼ばれています。複数個の間接を持つロボットという意味で多関節ロボットと呼称されています。 ロボットは軸が多いほど自由に動けます。それぞれの関節がほぼ360°の動きに対応しており、その関節の動きの組み合わせにより様々な動きを実現出来ます。 ここで言う関節にはサーボモータが組み込まれており、関節数はサーボモータの数と同じです。つまりロボットとはサーボモータの集合体なのです。 そして、このサーボモータの性能と複数のサーボモーターを同時に制御するソフトウェアの合体したものが産業用ロボットです。 さらにロボットハンドの先端に用途に合わせて様々なハンドを装着する事が出来ます。このハンドにはモノを掴んだり、加工したり、形状を測定したり、塗装したり、溶接したりと、色々な種類があり、その組み合わせと使い方は無限大の可能性を秘めてます。 その汎用性の高さ故に、様々な分野で使用されており、世界中のものづくりに変革をもたらしています。 代表的な使用方法 1、バラ積みピッキング 垂直多関節ロボットやパラレルリンクロボットにカメラを追加して、ばらばらに置かれている製品や材料の向きや角度を判別してロボットが自動でピッキング(把持する)する機構です。 機械加工をはじめ食品、倉庫等様々な分野で利用されています。 2、溶接 ロボットハンドに溶接トーチを持たせて自動で溶接を行います。 TIG,MIG,MAG,YEG様々な溶接にも対応可能です。特殊な肉盛り溶接やアルミ溶接など難易度の高い溶接にも対応しており、現在もメーカーから様々なロボット溶接用トーチが開発販売されています。 3、研磨ロボット ハンドにて製品や材料をピッキングし、研磨機等に押し付ける事で研磨を行う工程に用いられています。 ロボットは力加減が出来ないモノなのですが、ハンドに力覚センサーを初めとするセンサーを用いる事で研磨機への押し付け強さ等もコントロールする事が出来、従来では研磨の職人さんしか出来なかった分野への利用が進んでいます。 鋳物部品のバリ取りから眼鏡レンズの研磨など粗いものから精密なものまで幅広く使用されてます。 4、塗装 塗装についても非常に自動化が進んでいる分野です。塗装も非常に高い技術が必要な加工なのですが、ロボットでの塗装も非常に広く利用されてます。 例えば自動車ですが、基本的に全てロボットで塗ってます。 携帯電話のケースやOA機器等のケース等の量産品も多くの場合ロボットで塗られています。逆に職人さんが手吹きで塗装しているモノの方が少なくなってきていると思います。 5、検査 検査といえば、検査専用用カメラですが、ここにもロボットを用いられるケースが増えてきています。 なぜなら、検査用カメラは動く事が出来ない為です。立体物の多面を検査する為には、立体物を動かす必要があるからです。従来の検査方法では、人間が製品や材料を動かして多方向からカメラで撮像、検査を行う必要がありました。検査用カメラも非常に高価なものなので、複数個のカメラを用いて多方向から同時検出する事が現実的に不可能でした。そこでロボットを活用します。 カメラは一つでロボットが検査する面をカメラにむけて撮像、検査、面を変えて検査という方法や、ロボットハンドにカメラを持たせて立体物の周囲全方向から撮像、検査を実施する場合もあります。 特に非常に大きなモノや重たいモノの検査に重宝されています。 このように様々な分野に垂直多関節ロボットは利用されています。何にでも利用出来る反面、用途や環境に合わせたカスタマイズをしっかりと行う必要があるのが垂直多関節ロボットであり、このカスタマイズを如何に現場に最適なモノにするかが導入の最も大きなポイントです。 垂直多関節ロボットの導入を検討している方は、しっかりと目的・用途・環境等を吟味した上でロボットのカスタマイズする事をおすすめします。 まとめ このように近年では、様々な業界においてロボットが用いられるようになってきています。 背景には将来的な人口減少により生産年齢人口が減少することや、顧客のニーズを満たすようなロボットを製造することが出来るまでに技術が発展していることなどが挙げられます。 その中で産業用ロボットやサービス用ロボット、ペットロボットなど種類・業界は多岐に渡って活躍していくことでしょう。 色々な環境においてロボット化が進んでいることから、ロボットの定義は場所や人、状況によって様々なものとなっているようです。 また、「ロボット」は日本のお家芸であり常に世界の先陣を走っていました。 しかし、それに追いつこうと近頃ではインダストリー4.0やインダストリー・インターネット・コンソーシアム(IIC)など工場の自動化に注目が非常に集まってきています。 近年、中小企業でもこのような工場の自動化の事例は急速に増えてきています。 これはロボットがプログラミングによって動作を変更することができることの他、ロボットに付随するアプリケーションの発展があり、多品種少量に対応することが出来るようになった事も要因として挙げられます。 本記事ではロボットとはどのような種類があるのかを簡単にまとめてきました。 他の記事では、中小企業がロボット化を実現している事例なども紹介しておりますから、ロボット化をお考えの方のきっとお役に立つことと思います。 是非一度、ご覧になって下さい。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"] ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 自動化・ロボット化事例集 vol.2 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/automation-robotization-examples-02/ 近年、「ロボット」という言葉は様々な業界において幅広く聞かれるようになってきました。 そのせいか、ロボットの定義は明確に定まっている訳ではなく所々で色々な定義がされているようです。 そんな中、この「ロボット」という言葉の一つの定義として、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。”とあります。 このように、どのような用途でロボットが使用されるものかという大まかに定義づけがある他、学術的なロボットの定義の一つとしては、日本ロボット学会が編纂したロボット工学ハンドブックで紹介されているものとして、“自動性、知能性、個体性、半機械半人間性、作業性、汎用性、情報性、柔軟性、有限性、移動性を持つもの”だと言われることもあります。 我々の日常の業務は多くの産業において“人”によって行われているため、この「ロボット」はどのような産業においても遅かれ早かれ関係を持つものとなるだろうことが予想されます。 近年では、日本の人口ピラミッドの推移からも考察できるように、国内の人口は減少傾向であることは明確です。 さらにそれに加え、人口の分布としては高齢者の割合は増加傾向でありながら、若い世代の割合は減少するということが予測されております。 このことから、 国内の人口は減少傾向にあるということ 人口分布は高齢者人口が多くなっていくということ(=国内人口における生産年齢人口の割合が低下するということ) 上記のことが容易に予測できます。 もう一度、「ロボット」の定義の一つを下記に示してみます。 ロボットとは、“人の代わりに何等かの作業を自律的に行う装置、もしくは機械のこと。” 世界的な人口は増加傾向にあります。 しかしながら、一方で日本国内の人口は減少傾向にあります。 そのような環境下において我々に代わって作業を代替してくれる装置・機械である「ロボット」の需要は日に日に増していくことでしょう。 以下のレポートにおいても、中小企業の全体的な方向性としては、社内のシニア、ベテラン人材の継続確保よりも、自動機やロボットによる自動化・省人化のポイントが増加しているようです。 https://www.meti.go.jp/report/whitepaper/mono/2018/honbun_pdf/pdf/honbun01_01_02.pdf これらのことからも、ロボットへの期待は既に高まっていることが覗えます。 では、このような「ロボット」、多くの産業から耳にするようになっておりますが、具体的にはどのような分野においてロボット化は進んでいるのでしょうか? ロボット化が進む分野は? 産業用ロボット BtoBにおけるロボットとしては産業用ロボットが代表的です。 この産業用ロボットという括りではざっくりとしすぎているため、以下の様に分類してみました。 農業用 農業のロボット化というと、スマート農業という言葉が最近では聞かれるようになってきています。スマート農業を牽引させている企業としては、クボタなどが代表的な企業となります。農業人口が減少している中で、クボタの開発した無人コンバインや、無人田植え機は高齢者の農業を手助けするだけでなく、生産年齢人口が減少している中で大きな貢献が期待されています。 林業用 林業用のロボットとしては、自動枝払い機や下草刈りロボットなどが挙げられます。木にロボットを装着するだけで、自動でロボットが枝を切断してくれるロボットなどが代表的な例です。高い木などの切断が困難である中で、林業者の手助けをしてくれるロボットです。草刈りロボットはルンバのような形状で、自動で草を刈り人の作業を手助けしてくれています。 工業用 産業用のロボットというと、日本の製造業から考えていくと工業のロボット化を表すことが多いかもしれません。工業用ロボットは、アームロボットであれば、溶接の工程に用いられたり、組立工程において用いられたりと使用の用途は様々です。このようなロボット化は減少している生産年齢人口に対応するだけでなく、過酷作業を低減させることや、中小企業にとっては採用面でも強化が期待できるようです。 商業用 マネキン型ロボット「Palette」は人感センサーを備え、人が近づくとさまざまなポーズを披露するマネキン型ロボットです。ファッション業界においてこれらのロボットが現在では活用されているようです。また、物流クライシスや物流事業の危機が囁かれ、更なる宅配ニーズが急激に増加するなかで、自動運搬ロボットは少子高齢化、深刻な人手不足にみまわれている状況における一つの打開策として期待が持たれています。 サービス用ロボット サービス産業におけるロボット化としては、看護ロボットにおいてはMoxiなどの看護師を支援するロボットがあります。また、ビルや公共建物清掃などを行うロボットや福祉業界においても近年需要が高まっています。このようなことから、サービス分野においてもロボット化が急速に進むことが予測されています。 ペットロボット また、産業用ロボットやサービス用ロボットは主に人間が行っている作業を代替するものがほとんどでありました。しかし、ペットロボットは人間にセラピー効果を与えることへ期待が持たれているものです。このようなロボットの代表としては、SONYにより開発されたAIBOや、バロなどが有名です。これらロボットの効果としては、うつ状態の効果を改善させる心理的効果、ストレス低減といった生理的効果、発話の増加による社会的効果増進などの効果に寄与するようです。   今回の記事では、上記のように分類してみましたが、人それぞれで分類の方法は異なるでしょう。 これは、ロボットという定義が場所によって人によって状況によって変わってくるものであるから避けられないことかもしれません。 産業用ロボットとは? 「ロボット」と一口に言っても様々な種類があることをご紹介してきました。 そのような中で、製造業において注目したロボット化とは、産業のロボット化にあたります。 この日本のお家芸であったロボットに世界が追い付こうと、ドイツではインダストリー4.0、アメリカではインダストリー・インターネット・コンソーシアムというように世界的にもロボット化が進んでいます。 しかし、近年では中小企業においても産業のロボット化は急速に進んできています。 このような産業のロボット化、その中でも工業のロボット化に注目が集まっている理由としては、顧客のニーズが多様化していることもありますし、それに加え、これから課題となる生産人口の減少にも対応することが可能となるからでしょう。 そもそも、この産業ロボットの定義はどのようなものなのかというと、日本工業規格(JIS)によれば、「自動制御によるマニピュレーション機能または移動機能をもち、各種の作業をプログラムによって実行できる、産業に使用される機械」と定義されています。 そして、このような産業のロボット化とは大企業が大きな投資をすることにより実現することが可能なものだと考えられておりました。 しかし、近年では資金が大企業のように潤沢ではなく、規模もそれほどではないような中小企業においてもロボット化が可能となってきております。 このように、中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なります。 中小企業のロボット化は ロボットによる熟練作業の代替 熟練作業員は更なる付加価値の高い業務へと移行可能に ロボットによる3K業務の代替 ロボット導入により、若い人材を採用可能に 中小企業のロボット化は大企業のそれとは異なり、上記のようなメリットを享受することに期待がもてることになりそうです。 【産業用ロボット例】例えば垂直多関節ロボットとは? 垂直多関節ロボットについてもう少し具体的に用途や事例を紹介したいと思います。 次に垂直多関節ロボットは、「6軸ロボット」や「5軸ロボット」とも呼ばれています。複数個の間接を持つロボットという意味で多関節ロボットと呼称されています。 ロボットは軸が多いほど自由に動けます。それぞれの関節がほぼ360°の動きに対応しており、その関節の動きの組み合わせにより様々な動きを実現出来ます。 ここで言う関節にはサーボモータが組み込まれており、関節数はサーボモータの数と同じです。つまりロボットとはサーボモータの集合体なのです。 そして、このサーボモータの性能と複数のサーボモーターを同時に制御するソフトウェアの合体したものが産業用ロボットです。 さらにロボットハンドの先端に用途に合わせて様々なハンドを装着する事が出来ます。このハンドにはモノを掴んだり、加工したり、形状を測定したり、塗装したり、溶接したりと、色々な種類があり、その組み合わせと使い方は無限大の可能性を秘めてます。 その汎用性の高さ故に、様々な分野で使用されており、世界中のものづくりに変革をもたらしています。 代表的な使用方法 1、バラ積みピッキング 垂直多関節ロボットやパラレルリンクロボットにカメラを追加して、ばらばらに置かれている製品や材料の向きや角度を判別してロボットが自動でピッキング(把持する)する機構です。 機械加工をはじめ食品、倉庫等様々な分野で利用されています。 2、溶接 ロボットハンドに溶接トーチを持たせて自動で溶接を行います。 TIG,MIG,MAG,YEG様々な溶接にも対応可能です。特殊な肉盛り溶接やアルミ溶接など難易度の高い溶接にも対応しており、現在もメーカーから様々なロボット溶接用トーチが開発販売されています。 3、研磨ロボット ハンドにて製品や材料をピッキングし、研磨機等に押し付ける事で研磨を行う工程に用いられています。 ロボットは力加減が出来ないモノなのですが、ハンドに力覚センサーを初めとするセンサーを用いる事で研磨機への押し付け強さ等もコントロールする事が出来、従来では研磨の職人さんしか出来なかった分野への利用が進んでいます。 鋳物部品のバリ取りから眼鏡レンズの研磨など粗いものから精密なものまで幅広く使用されてます。 4、塗装 塗装についても非常に自動化が進んでいる分野です。塗装も非常に高い技術が必要な加工なのですが、ロボットでの塗装も非常に広く利用されてます。 例えば自動車ですが、基本的に全てロボットで塗ってます。 携帯電話のケースやOA機器等のケース等の量産品も多くの場合ロボットで塗られています。逆に職人さんが手吹きで塗装しているモノの方が少なくなってきていると思います。 5、検査 検査といえば、検査専用用カメラですが、ここにもロボットを用いられるケースが増えてきています。 なぜなら、検査用カメラは動く事が出来ない為です。立体物の多面を検査する為には、立体物を動かす必要があるからです。従来の検査方法では、人間が製品や材料を動かして多方向からカメラで撮像、検査を行う必要がありました。検査用カメラも非常に高価なものなので、複数個のカメラを用いて多方向から同時検出する事が現実的に不可能でした。そこでロボットを活用します。 カメラは一つでロボットが検査する面をカメラにむけて撮像、検査、面を変えて検査という方法や、ロボットハンドにカメラを持たせて立体物の周囲全方向から撮像、検査を実施する場合もあります。 特に非常に大きなモノや重たいモノの検査に重宝されています。 このように様々な分野に垂直多関節ロボットは利用されています。何にでも利用出来る反面、用途や環境に合わせたカスタマイズをしっかりと行う必要があるのが垂直多関節ロボットであり、このカスタマイズを如何に現場に最適なモノにするかが導入の最も大きなポイントです。 垂直多関節ロボットの導入を検討している方は、しっかりと目的・用途・環境等を吟味した上でロボットのカスタマイズする事をおすすめします。 まとめ このように近年では、様々な業界においてロボットが用いられるようになってきています。 背景には将来的な人口減少により生産年齢人口が減少することや、顧客のニーズを満たすようなロボットを製造することが出来るまでに技術が発展していることなどが挙げられます。 その中で産業用ロボットやサービス用ロボット、ペットロボットなど種類・業界は多岐に渡って活躍していくことでしょう。 色々な環境においてロボット化が進んでいることから、ロボットの定義は場所や人、状況によって様々なものとなっているようです。 また、「ロボット」は日本のお家芸であり常に世界の先陣を走っていました。 しかし、それに追いつこうと近頃ではインダストリー4.0やインダストリー・インターネット・コンソーシアム(IIC)など工場の自動化に注目が非常に集まってきています。 近年、中小企業でもこのような工場の自動化の事例は急速に増えてきています。 これはロボットがプログラミングによって動作を変更することができることの他、ロボットに付随するアプリケーションの発展があり、多品種少量に対応することが出来るようになった事も要因として挙げられます。 本記事ではロボットとはどのような種類があるのかを簡単にまとめてきました。 他の記事では、中小企業がロボット化を実現している事例なども紹介しておりますから、ロボット化をお考えの方のきっとお役に立つことと思います。 是非一度、ご覧になって下さい。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"] ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 自動化・ロボット化事例集 vol.2 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/automation-robotization-examples-02/
オフラインティーチングソフトで工数を削減!!

オフラインティーチングソフトで溶接ロボットの工数を削減!!

2019.09.12

企業情報 業種:農業用機械製造業 従業員数:230人 エリア:岡山県 この事例におけるロボット化によるメリット □ 熟練作業者の代替 課題 この会社では、熱間鍛造で耕うん爪(2000品種)を製造しています。 生産で使用する金型は数万種に上り、以前までは金型職人による手作りでした。 今後こうした熟練技能者が希少となるため、金型の3Dデータ化とマシニングによる加工を導入する事で、再現性ある金型へ順次置き換えています。 金型を新規に製作する時や、摩耗を補修する時には表面を硬化肉盛りする必要がありますが、これには特に高度な熟練技能が必要でした。 ロボットを導入した工程 硬化肉盛り ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より ポイント レーザクラッティング工法(金属の粉体を利用した肉盛り溶接工法)とロボットの導入により、溶接を自動化しました。 金型製作及び保守工程の熟練技能者の置き換えを図り、2名の削減を目指しました。 技術的なポイントとしては、溶接欠陥が無く金型への入熱が少ない溶接条件だしと溶接歪みが発生しにくい加工パス(熟練技能者の経験値)を正確に再現する事でした。 ロボット軌跡制御と、ロボットティーチング作業の簡略化を実現するため、オフラインティーチングソフトを導入しました。 結果、工数を大幅に短縮することに成功し、従業員を過酷な環境から解放することも可能となった。 コンサルタントの視点 以前ご紹介した、富士ロボット製のオフラインティーチングソフト“RobotWorks”の事例がありました。 金型の世界は非常に職人芸の側面があるとお聞きします。 その人が持つセンスがかかわってくる為、新人の教育には適さないという社長様もいらっしゃいました。 本事例では工数削減を実現しています。数万種という金型を持たれている会社様ですので、 実際にロボットでティーチングとなると、膨大な工数が想定されます。 オフラインティーチングソフトには最適な現場です。 実際に富士ロボットの製品紹介を受けてことがありますが、直感的に操作でき、なおかつ素早くできます。 ロボットを使用したことない人でも簡単に実施できますし、現場での再現性が高いです。 ただ、事例には載っていませんが、ロボット導入には色々な葛藤があったと思います。 「本当にロボットでできるのか?」 工業に長くいる熟練工の方々は必ずイメージしますし、品種点数が多いとなおさらです。 また、各員のスキルが高い上、職人気質から変化を嫌う傾向もあります。 特に本事例では、熟練工の技能を反映しない行けない場面が多かったようです。 私自身も現場の方々との調整に苦労することが非常に多いです。 「ロボットの導入をすれば現場が変わる!」「こういう工場を作りたい!」 協力が得られるように、現場の方々との同意がないとうまく自動化は進みません。 経営者目線でロボット導入を進めるには、ビジョンの共有が必要だと考えます。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 板金・溶接加工業様向け 多品種少量溶接ロボット導入事例解説レポート この1冊で多品種少量溶接ロボット導入の具体的事例がわかる! ①多品種少量溶接ロボット導入の進め方 ②多品種少量溶接ロボットにおける具体的事例 ③補助金を活用した溶接ロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://lp.funaisoken.co.jp/mt/smart-factory/dltext05-dl.html 企業情報 業種:農業用機械製造業 従業員数:230人 エリア:岡山県 この事例におけるロボット化によるメリット □ 熟練作業者の代替 課題 この会社では、熱間鍛造で耕うん爪(2000品種)を製造しています。 生産で使用する金型は数万種に上り、以前までは金型職人による手作りでした。 今後こうした熟練技能者が希少となるため、金型の3Dデータ化とマシニングによる加工を導入する事で、再現性ある金型へ順次置き換えています。 金型を新規に製作する時や、摩耗を補修する時には表面を硬化肉盛りする必要がありますが、これには特に高度な熟練技能が必要でした。 ロボットを導入した工程 硬化肉盛り ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より ポイント レーザクラッティング工法(金属の粉体を利用した肉盛り溶接工法)とロボットの導入により、溶接を自動化しました。 金型製作及び保守工程の熟練技能者の置き換えを図り、2名の削減を目指しました。 技術的なポイントとしては、溶接欠陥が無く金型への入熱が少ない溶接条件だしと溶接歪みが発生しにくい加工パス(熟練技能者の経験値)を正確に再現する事でした。 ロボット軌跡制御と、ロボットティーチング作業の簡略化を実現するため、オフラインティーチングソフトを導入しました。 結果、工数を大幅に短縮することに成功し、従業員を過酷な環境から解放することも可能となった。 コンサルタントの視点 以前ご紹介した、富士ロボット製のオフラインティーチングソフト“RobotWorks”の事例がありました。 金型の世界は非常に職人芸の側面があるとお聞きします。 その人が持つセンスがかかわってくる為、新人の教育には適さないという社長様もいらっしゃいました。 本事例では工数削減を実現しています。数万種という金型を持たれている会社様ですので、 実際にロボットでティーチングとなると、膨大な工数が想定されます。 オフラインティーチングソフトには最適な現場です。 実際に富士ロボットの製品紹介を受けてことがありますが、直感的に操作でき、なおかつ素早くできます。 ロボットを使用したことない人でも簡単に実施できますし、現場での再現性が高いです。 ただ、事例には載っていませんが、ロボット導入には色々な葛藤があったと思います。 「本当にロボットでできるのか?」 工業に長くいる熟練工の方々は必ずイメージしますし、品種点数が多いとなおさらです。 また、各員のスキルが高い上、職人気質から変化を嫌う傾向もあります。 特に本事例では、熟練工の技能を反映しない行けない場面が多かったようです。 私自身も現場の方々との調整に苦労することが非常に多いです。 「ロボットの導入をすれば現場が変わる!」「こういう工場を作りたい!」 協力が得られるように、現場の方々との同意がないとうまく自動化は進みません。 経営者目線でロボット導入を進めるには、ビジョンの共有が必要だと考えます。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 板金・溶接加工業様向け 多品種少量溶接ロボット導入事例解説レポート この1冊で多品種少量溶接ロボット導入の具体的事例がわかる! ①多品種少量溶接ロボット導入の進め方 ②多品種少量溶接ロボットにおける具体的事例 ③補助金を活用した溶接ロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://lp.funaisoken.co.jp/mt/smart-factory/dltext05-dl.html
溶接の自動化・ロボット化とは?溶接の種類と自動化のポイントを解説

溶接ロボットで行う自動化の方法とは?

2019.08.29

▼無料ダウンロードはこちらをクリック 1 はじめに 溶接工程の自動化、工場内物流における搬送工程の自動化、加工機へのワーク投入・取り出 しの自動化… 近年の技術革新により、これらが実現可能な時代になりました。 それも、資金が潤沢にある大企業のみならず、規模がそこまで大きくない工場も当てはまります。 しかし、これまで「自動化」や用途の広い「ロボット」に触れてこなかったが故に、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 このようなお悩みを抱える方は多いのではないでしょうか。 実は、「自動化」や「溶接ロボット」の導入により、「労働者数は増加し、業績は好調になり、生産性も高くなる」という研究が発表されています。 https://gigazine.net/news/20190711-robots-and-firms/ この研究の結論として、「産業用溶接ロボットを導入した製造業をはじめとする企業はその業績が好調で労働者も増加である一方、導入していない企業はその生産高はマイナスで、ハイテク企業に太刀打ちできずに雇用状況も悪化する」とされています。 つまり、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 という状態のまま躊躇していても、事態は好転するどころか、じわじわと悪化していく一方なのです。 ではどうすればいいか。 答えは単純で、「今すぐ自動化、ロボットの導入」を検討すればいいのです。 この記事では、「中小規模の製造業が、溶接の自動化・溶接ロボット導入をするために関わる情報」を掲載していますから、「自動化、溶接ロボットの導入」を検討し始めの役に立つことでしょう。 この記事では、 ・種々の溶接に最適な溶接ロボット装置の種類 ・溶接の自動化、ロボット化によるメリット を知ることができます。 これらを知ることで、 ・「自分たちの工場での自動化・ロボット化はどんな感じになるのか?」 ・「いざ、自動化・溶接ロボットの導入をするときに、溶接ロボットの機種があり過ぎて分からない!」 といったモヤモヤを解消し、工場経営の改善につながることでしょう。 最後の方では、様々な製品を取り扱う工場が自動化・溶接ロボットを導入することで成し遂げた成功事例について紹介しています。 ぜひ最後までお読みいただき、工場経営の改善にお役立てください。 2 溶接の自動化・ロボット化とは? 溶接作業をはじめとする製造業の多くは作業者の勘や技術に頼ることが多く、いわゆる職人的な作業となってしまうため、品質のばらつきが大きくなりがちです。また、溶接作業には強烈な紫外線やヒュームが発生するため、作業者にとって過酷な作業になります。 このように、属人的になりがちで過酷な溶接作業において、溶接ロボットを適用し自動化を図る事で、 品質を一定の基準に保つ 生産管理の効率化 人手不足の解消 作業環境の改善 などを実現することが可能です。 3 溶接によって変わる最適な溶接ロボット 溶接ロボットによる溶接の自動化は、大きく「スポット溶接」と「アーク溶接」の2つに分けられています。 スポット溶接は自動車の車体溶接などで多く使用されており、比較的大型な溶接ロボットが用いられます。 アーク溶接ロボットは鉄骨フレームをはじめ比較的細かい製品の溶接に使用されることも多く、設置される溶接ロボット機器のサイズも小型になります。 このように製造業の溶接ロボットによる自動化は溶接の方法によってどのような種類が最適であり、かつロボット自体がどれくらいの面積を占めるのかということも異なっていきます。 本項では現在ある溶接の作業において、どの溶接ロボットが適するのかという水平的な目線で、それぞれの溶接方法により溶接ロボットの大きさが異なることを解説しました。 次項では、溶接作業が自動化へと進化している背景について、それぞれのメリットとデメリットを基にして解説していきます。   4 溶接作業はどのように進化してきたのか? 近年、製造業における工場のロボット化が著しく進み、生産性が向上しています。 また、その対象は大企業だけでなく、中小企業にも拡がってきています。 溶接の方法は大きく分類すると下記のような進化を遂げてきています。 手溶接(被覆アーク溶接) → 半自動溶接(半自動アーク溶接)→ 自動溶接(ロボット溶接) 自動溶接(ロボット溶接)を理解するには、それ以前の背景を辿ることが必要不可欠です。 本項では、溶接の発展を追うごとに何故進化の必要性があるのかということを、それぞれの方法に対してメリット、デメリットを列挙しながら解説します。 そちらを見ていただくと何故溶接工程がロボット化を遂げたのかがわかるかと思います。 以下の表は、各作業方法のメリット・デメリットを簡潔にまとめたものになります。 ティーチングの種類 メリット デメリット 手溶接 ①設備や溶接棒が小型かつ安価である。 ②手作業のため、素材・構造に左右されない。 ③シールド効果を得ることができる。 ①スラグ除去や、溶着効率が低い。 ②品質にバラツキが出る。 ③ヒュームが多量に発生する。 半自動溶接 ①手溶接より効率が高い。 ②溶接材の交換が少ない。 ③溶接スピードが高い。 ④溶接後のフラックスやスパッタ処理を短縮することができる。 ①品質が技術者の技量に依存する。 ②無風な屋内での作業が必要。 溶接ロボット ①ヒュームやスパッタ発生が少ない。 ②風における影響が減少。 ③品質が一定である。 ④別の高付加価値業務へ熟練者を移行可能に。 ①施工面の形状が限定される。 ②制御・設計・管理において異なる技能が必要。 4.1 手溶接 この溶接方法は、溶接法の中で最も一般的であった方法です。 手溶接とは、被覆アーク溶接のことを一般的に指しています。 この溶接方法は手溶接棒にフラックスを塗布し、電流を流すことによりアークを発生させることにより熱を発生させる方法です。 作業者が溶接トーチを持ち、文字通り手の動作に従って溶接を行います。 この手法には下記のようなメリットとデメリットが考えられます。 メリット ① 設備や溶接棒が小型かつ安価であるため、導入が比較的しやすい。 ② 手による作業のため、素材であったり、構造によることなく溶接することが可能である。 ③ フラックスが溶けることによって生じるガス・スラグが母材を覆うことにより、シールド効果を得ることができる。 デメリット ① スラグの除去をしなければならないことや、溶着効率が低いなどの問題がある。 ② 品質が技術者の技量によって左右される。人によって高品質となることがあれば低品質となることもある。 ③ ヒュームが多量に発生することなどである。   4.2 半自動溶接 半自動アーク溶接はガスシールドアーク溶接の一種であり、この溶接手法は溶着効率の低さを解決するために生み出されました。 現在ではこの半自動アーク溶接のことを指すほど一般的な手法となりました。 手溶接のデメリットを改善した半自動溶接には、以下のようなメリットとデメリットがあります。 メリット ① 手溶接と比較した際に効率が高いこと。また、長い時間の作業が溶接材を交換することなく可能である。 ② 溶接のスピードが高く、溶接をした後に生じるフラックスやスパッタの処理などを短縮することが出来る。 デメリット ① 溶接作業者の技量により品質が左右される。 ② シールドガスを用いるため、基本的に風のない屋内で作業する必要がある(ノンガスワイヤーを使用する場合を除く)。   4.3 自動溶接 今までの半自動溶接では、溶接者の技術力によって生じる品質の違いは防ぐことはできませんでした。 本項の最後には、自動溶接により今までの溶接手法からどのような変化が期待できるのか解説します。 自動溶接には自動溶接機によるものと、溶接ロボットによるものの2種類があります。 本稿では、溶接ロボットによる自動溶接に焦点を当てて紹介します。 まず、自動溶接機による自動溶接は工場のラインなどで連続に行う溶接手法です。 この手法を進化させたものが、ロボット溶接となります。 これにより、自動溶接時に発生していた課題である溶接姿勢における問題を解決することができるようになりました。 ロボット溶接・自動溶接と比較した際の変化は下記になります。 メリット ① 人の安全に影響を与えるヒュームやスパッタの発生が少ない。 ② 風により生じる影響が減少する。 ③ 作業者によって品質が左右されない。 デメリット ① 溶接する際、施工面の形状が直線、緩やかなカーブに限られてしまう。 ② シーケンスの制御や、機構の設計、安全管理の面で今までと異なる技能が必要である。   5 まとめ 近年、技術力の進歩に伴い、溶接の在り方、より大きな視点で見れば製造業の在り方自体大きく変わってきました。 今まで主流となっていた方法では、作業者の作業環境や、製品の品質にバラツキが生じるなどの様々な問題が生じておりました。 このような悩みは溶接だけでなく、加工や検査、組立など多方面からも聞こえます。 しかし、昨今の製造業分野においては、溶接工程の自動化・ロボット化が急速に進んできております。 このようなロボット化は大量生産に向いているものであると思われがちでありましたが、ティーチング作業を行うことにより、多品種少量生産である、中小企業においても工場の自動化を果たし生産性を高めることが期待できます。 これらの自動化・ロボット化を実現することは、上記のような機能的なメリットだけでなく、中小企業においては採用面などにもメリットを享受することが期待できます。 文部科学省も学校教育においてプログラミングの必修化の準備を着実に進めています。 このような流れが意味することとしては、プログラミング環境がない企業には人が集まらない、採用ができないということになりそうです。 「自社では生産面でロボットを導入しなくても問題ない。」という近視眼的な考え方では、ロボットを先に導入した中小企業と比較すると、生産面だけでなく採用面でも後塵を拝する結果となりかねません。 いつか導入しなければならないものですし、製造業においては人手不足が大きな課題となっているのが現状です。 早めに行動しなければ徐々にその差は開いていく一方のようです。 また、本稿では溶接作業の自動化・ロボット化に焦点を置いてご紹介してまいりました。 しかし、近年では、溶接工程という部分的な括りだけではなく、様々な工程においてこれらのロボット化は裾野を広げてきております。 当サイトでは溶接だけでなく加工や検査、組立の工程など、多種多様な自動化・ロボット化の事例を掲載しておりますので是非そちらもご覧くださいませ。 ▼無料ダウンロードはこちらをクリック   [sc name="welding-robot"][/sc] [sc name="robot"][/sc] ▼無料ダウンロードはこちらをクリック 1 はじめに 溶接工程の自動化、工場内物流における搬送工程の自動化、加工機へのワーク投入・取り出 しの自動化… 近年の技術革新により、これらが実現可能な時代になりました。 それも、資金が潤沢にある大企業のみならず、規模がそこまで大きくない工場も当てはまります。 しかし、これまで「自動化」や用途の広い「ロボット」に触れてこなかったが故に、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 このようなお悩みを抱える方は多いのではないでしょうか。 実は、「自動化」や「溶接ロボット」の導入により、「労働者数は増加し、業績は好調になり、生産性も高くなる」という研究が発表されています。 https://gigazine.net/news/20190711-robots-and-firms/ この研究の結論として、「産業用溶接ロボットを導入した製造業をはじめとする企業はその業績が好調で労働者も増加である一方、導入していない企業はその生産高はマイナスで、ハイテク企業に太刀打ちできずに雇用状況も悪化する」とされています。 つまり、 「どのようにしたらいいかわからない」 「誰に相談すればいいのかわからない」 という状態のまま躊躇していても、事態は好転するどころか、じわじわと悪化していく一方なのです。 ではどうすればいいか。 答えは単純で、「今すぐ自動化、ロボットの導入」を検討すればいいのです。 この記事では、「中小規模の製造業が、溶接の自動化・溶接ロボット導入をするために関わる情報」を掲載していますから、「自動化、溶接ロボットの導入」を検討し始めの役に立つことでしょう。 この記事では、 ・種々の溶接に最適な溶接ロボット装置の種類 ・溶接の自動化、ロボット化によるメリット を知ることができます。 これらを知ることで、 ・「自分たちの工場での自動化・ロボット化はどんな感じになるのか?」 ・「いざ、自動化・溶接ロボットの導入をするときに、溶接ロボットの機種があり過ぎて分からない!」 といったモヤモヤを解消し、工場経営の改善につながることでしょう。 最後の方では、様々な製品を取り扱う工場が自動化・溶接ロボットを導入することで成し遂げた成功事例について紹介しています。 ぜひ最後までお読みいただき、工場経営の改善にお役立てください。 2 溶接の自動化・ロボット化とは? 溶接作業をはじめとする製造業の多くは作業者の勘や技術に頼ることが多く、いわゆる職人的な作業となってしまうため、品質のばらつきが大きくなりがちです。また、溶接作業には強烈な紫外線やヒュームが発生するため、作業者にとって過酷な作業になります。 このように、属人的になりがちで過酷な溶接作業において、溶接ロボットを適用し自動化を図る事で、 品質を一定の基準に保つ 生産管理の効率化 人手不足の解消 作業環境の改善 などを実現することが可能です。 3 溶接によって変わる最適な溶接ロボット 溶接ロボットによる溶接の自動化は、大きく「スポット溶接」と「アーク溶接」の2つに分けられています。 スポット溶接は自動車の車体溶接などで多く使用されており、比較的大型な溶接ロボットが用いられます。 アーク溶接ロボットは鉄骨フレームをはじめ比較的細かい製品の溶接に使用されることも多く、設置される溶接ロボット機器のサイズも小型になります。 このように製造業の溶接ロボットによる自動化は溶接の方法によってどのような種類が最適であり、かつロボット自体がどれくらいの面積を占めるのかということも異なっていきます。 本項では現在ある溶接の作業において、どの溶接ロボットが適するのかという水平的な目線で、それぞれの溶接方法により溶接ロボットの大きさが異なることを解説しました。 次項では、溶接作業が自動化へと進化している背景について、それぞれのメリットとデメリットを基にして解説していきます。   4 溶接作業はどのように進化してきたのか? 近年、製造業における工場のロボット化が著しく進み、生産性が向上しています。 また、その対象は大企業だけでなく、中小企業にも拡がってきています。 溶接の方法は大きく分類すると下記のような進化を遂げてきています。 手溶接(被覆アーク溶接) → 半自動溶接(半自動アーク溶接)→ 自動溶接(ロボット溶接) 自動溶接(ロボット溶接)を理解するには、それ以前の背景を辿ることが必要不可欠です。 本項では、溶接の発展を追うごとに何故進化の必要性があるのかということを、それぞれの方法に対してメリット、デメリットを列挙しながら解説します。 そちらを見ていただくと何故溶接工程がロボット化を遂げたのかがわかるかと思います。 以下の表は、各作業方法のメリット・デメリットを簡潔にまとめたものになります。 ティーチングの種類 メリット デメリット 手溶接 ①設備や溶接棒が小型かつ安価である。 ②手作業のため、素材・構造に左右されない。 ③シールド効果を得ることができる。 ①スラグ除去や、溶着効率が低い。 ②品質にバラツキが出る。 ③ヒュームが多量に発生する。 半自動溶接 ①手溶接より効率が高い。 ②溶接材の交換が少ない。 ③溶接スピードが高い。 ④溶接後のフラックスやスパッタ処理を短縮することができる。 ①品質が技術者の技量に依存する。 ②無風な屋内での作業が必要。 溶接ロボット ①ヒュームやスパッタ発生が少ない。 ②風における影響が減少。 ③品質が一定である。 ④別の高付加価値業務へ熟練者を移行可能に。 ①施工面の形状が限定される。 ②制御・設計・管理において異なる技能が必要。 4.1 手溶接 この溶接方法は、溶接法の中で最も一般的であった方法です。 手溶接とは、被覆アーク溶接のことを一般的に指しています。 この溶接方法は手溶接棒にフラックスを塗布し、電流を流すことによりアークを発生させることにより熱を発生させる方法です。 作業者が溶接トーチを持ち、文字通り手の動作に従って溶接を行います。 この手法には下記のようなメリットとデメリットが考えられます。 メリット ① 設備や溶接棒が小型かつ安価であるため、導入が比較的しやすい。 ② 手による作業のため、素材であったり、構造によることなく溶接することが可能である。 ③ フラックスが溶けることによって生じるガス・スラグが母材を覆うことにより、シールド効果を得ることができる。 デメリット ① スラグの除去をしなければならないことや、溶着効率が低いなどの問題がある。 ② 品質が技術者の技量によって左右される。人によって高品質となることがあれば低品質となることもある。 ③ ヒュームが多量に発生することなどである。   4.2 半自動溶接 半自動アーク溶接はガスシールドアーク溶接の一種であり、この溶接手法は溶着効率の低さを解決するために生み出されました。 現在ではこの半自動アーク溶接のことを指すほど一般的な手法となりました。 手溶接のデメリットを改善した半自動溶接には、以下のようなメリットとデメリットがあります。 メリット ① 手溶接と比較した際に効率が高いこと。また、長い時間の作業が溶接材を交換することなく可能である。 ② 溶接のスピードが高く、溶接をした後に生じるフラックスやスパッタの処理などを短縮することが出来る。 デメリット ① 溶接作業者の技量により品質が左右される。 ② シールドガスを用いるため、基本的に風のない屋内で作業する必要がある(ノンガスワイヤーを使用する場合を除く)。   4.3 自動溶接 今までの半自動溶接では、溶接者の技術力によって生じる品質の違いは防ぐことはできませんでした。 本項の最後には、自動溶接により今までの溶接手法からどのような変化が期待できるのか解説します。 自動溶接には自動溶接機によるものと、溶接ロボットによるものの2種類があります。 本稿では、溶接ロボットによる自動溶接に焦点を当てて紹介します。 まず、自動溶接機による自動溶接は工場のラインなどで連続に行う溶接手法です。 この手法を進化させたものが、ロボット溶接となります。 これにより、自動溶接時に発生していた課題である溶接姿勢における問題を解決することができるようになりました。 ロボット溶接・自動溶接と比較した際の変化は下記になります。 メリット ① 人の安全に影響を与えるヒュームやスパッタの発生が少ない。 ② 風により生じる影響が減少する。 ③ 作業者によって品質が左右されない。 デメリット ① 溶接する際、施工面の形状が直線、緩やかなカーブに限られてしまう。 ② シーケンスの制御や、機構の設計、安全管理の面で今までと異なる技能が必要である。   5 まとめ 近年、技術力の進歩に伴い、溶接の在り方、より大きな視点で見れば製造業の在り方自体大きく変わってきました。 今まで主流となっていた方法では、作業者の作業環境や、製品の品質にバラツキが生じるなどの様々な問題が生じておりました。 このような悩みは溶接だけでなく、加工や検査、組立など多方面からも聞こえます。 しかし、昨今の製造業分野においては、溶接工程の自動化・ロボット化が急速に進んできております。 このようなロボット化は大量生産に向いているものであると思われがちでありましたが、ティーチング作業を行うことにより、多品種少量生産である、中小企業においても工場の自動化を果たし生産性を高めることが期待できます。 これらの自動化・ロボット化を実現することは、上記のような機能的なメリットだけでなく、中小企業においては採用面などにもメリットを享受することが期待できます。 文部科学省も学校教育においてプログラミングの必修化の準備を着実に進めています。 このような流れが意味することとしては、プログラミング環境がない企業には人が集まらない、採用ができないということになりそうです。 「自社では生産面でロボットを導入しなくても問題ない。」という近視眼的な考え方では、ロボットを先に導入した中小企業と比較すると、生産面だけでなく採用面でも後塵を拝する結果となりかねません。 いつか導入しなければならないものですし、製造業においては人手不足が大きな課題となっているのが現状です。 早めに行動しなければ徐々にその差は開いていく一方のようです。 また、本稿では溶接作業の自動化・ロボット化に焦点を置いてご紹介してまいりました。 しかし、近年では、溶接工程という部分的な括りだけではなく、様々な工程においてこれらのロボット化は裾野を広げてきております。 当サイトでは溶接だけでなく加工や検査、組立の工程など、多種多様な自動化・ロボット化の事例を掲載しておりますので是非そちらもご覧くださいませ。 ▼無料ダウンロードはこちらをクリック   [sc name="welding-robot"][/sc] [sc name="robot"][/sc]
ロボットのティーチングとは?ティーチングの種類と概要を解説

ロボットのティーチングとは?ティーチングの種類と概要を解説

2019.08.27

ティーチング作業とは? 近年、工場のロボット化は製造業種を問わず、様々な分野で進んできております。 また、大企業だけでなく中小企業においてもロボット化・自動化は進んでいます。 しかしながら、ロボットを選定し導入したらそれで自動化を実現でき、生産性を高めることができるわけではありません。 周知の事実の通り、 ロボットはプログラミングを行うことにより動作を制御しています。 そのため、中小企業の様に品種が多品種でありながら、 ロット数が少量であるということは生産工程が逐次変化するということを表しています。 このように変化が多い、中小企業に良くある状況では ロボット化を進めるために本ページで述べていく ”ティーチング“という作業が欠かせなくなっていきます。 では、一体“ティーチング”とは何なのか? 簡単に一言で表すと、 ティーチングとは「ロボットに望む動作を教えること」です。 このように、ロボットに望む動作を教える方法には様々な種類があります。 その中には、作業工程に最適な方法があることも分かっています。 そのため、本記事をご覧になっている方は 「このティーチング手法が自社に一番適していたのか、、、!」 というような、導入後の後悔が無くなることでしょう。 それでは、まず次項では ティーチングの種類とその概要について簡単に説明していきます。   ティーチングの種類とその概要 ロボットに直接触れることなくティーチング(間接教示)する 1.オフラインティーチング 2.オンラインティーチング(ティーチング・プレイバック) ロボットに直接触れながらティーチング(直接教示)する 3.ダイレクトティーチング 上記のように、分類することが可能です。 AIによるティーチングレスは厳密に言うと、 ティーチング作業をAIにより行うこととなります。 本ページでは一般的な教示方法である 間接教示法と直接教示法について述べていきます。 その前にまず、 本項ではそれぞれのティーチング方法を表にまとめてみました。 それぞれのティーチング方法を体系的にまとめましたので どのような方法が自社には適しているのかを考える参考にして頂ければと思います。 それでは、まずはティーチングの1つであるオフラインティーチングからみていきましょう。 ダイレクトティーチング教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。AIによるティーチングレスティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 ティーチングの種類 オフライン ティーチング テキスト型 ロボットの動きの元となる、プログラムをテキストエディット用のソフトウェアで直接記入します。複雑な動きのプログラムには向かないため、簡単な動きをするロボットに用いられます。 シミュレータ型 ロボット言語のアップロードや、ダウンロードなどのデータのやり取りが可能です。ロボット言語を変換することができるため、各社のロボットに対応することが可能です。 エミュレータ型 教示者にとってティーチングが容易であるため、多くの産業用ロボットに採用されています。ロボット言語を用いて動作をプログラムし、直接実行させるティーチング方法となるためプログラム精度が高いという利点があります。 自動ティーチングシステム CADデータから加工プログラムを自動的に作成するシステムです。技術的な難易度の高さから、まだ導入例は多くないと言われています。 オンライン ティーチング (ティーチング・プレイバック) ロボットの教示者がティーチングペンダント(ロボットを動かすコントローラ)を用いて動作を記録します。次に、記録したデータを再生(プレイバック)させながら、さらに動作を微調整します。 オンラインティーチングでは実機を実際に稼働させながら教示する方法であるため、生産ラインを一度止めなければならず、時間的損失が発生することがデメリットとなります。 ダイレクト ティーチング 教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。 AIによる ティーチングレス ティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 自社にはどの教示方法が適しているのか? ここまでご覧になって頂けた方は 間接教示法と直接教示法の違いをご理解いただけたかと思います。 では、自社がロボットを導入し、自動化を実現するためには どのような教示法、あるいはティーチングを行えるロボットが 適しているのかということで悩まれると思います。 本項では ・間接教示法に適した作業工程 ・直接教示法に適した作業工程 上記に分けて説明していきたいと思います。 これらをご理解して頂けますと、 ロボット選定の際に自社に最適なロボットを 検討し易くなることでしょう。 まず、間接教示法と直接教示法のそれぞれが許容できる 作業工程を包含関係で表してみたいと思います。 上記で表す図のように、 直接教示法にできる作業工程が限られることが分かります。 では、包含関係を示したうえで 直接教示法にはどのような作業工程が向いているのかを説明していきます。   直接教示法に適した作業工程とは? 直接教示法とは、前述したようにロボットを直接動かすことによって動作を教示する方法になります。この教示方法はロボットの動作に対して比較的精密度が求められない作業において用いることが一般的となります。 具体的には、以下のような作業工程において用いられております。 ネジ締め作業工程 組立て作業工程 部品の仕分け工程 整列工程 箱詰め工程 ピッキング工程 搬送工程 検査工程 測定工程 間接教示法に適した作業工程とは? 間接教示法は、精密度が求められる工程においても対応することが可能となります。 これは、人の手によるティーチングではなく機械を用いたプログラミングを行うことにより、精度を高めることが可能となるからです。 これらの教示方法により可能となる作業工程は 以下のような作業があります。 溶接 バリ取り シーリング ローラーヘム カット 穴あけ 溶射 塗装 洗浄 搬送(軽量でないもの) 上記のような作業は勿論のこと、 前述した包含関係の図からも、この間接教示法は 直接教示法による作業もカバーすることが可能です。 まとめ 本記事では2つの教示方法と、 ティーチングの種類について説明してきました。 間接教示法は直接教示法が可能とする作業工程を包含していることから 汎用性が高い教示方法であることがわかります。 これを考えると、「間接教示法だけで良いのでは?」 と、思われるかもしれません。 しかし、直接教示法では、ティーチングペンダントを用いることなく 教示者が直接ロボットにティーイングすることが可能であるということから 間接的な教示法よりもティーチングが簡単です。 つまりはティーチングに掛かる作業時間を短縮することができるため、 生産性が高くなるというメリットも考えられます。 このように、それぞれの作業工程に 適した教示方法があることを理解すると 自社におけるロボット選定や導入した後の運用面が明らかになり、 ロボット化・自動化のイメージが着きやすくなると思います。 さらに、本サイトでは ティーチングの種類や教示方法だけでなく、 それぞれの業種やその工程に特化したロボットについて 様々な事例をもとに解説しております。 そのため、そちらをご覧になって頂けると より自社に適したロボットがどのようなものか 理解を深めることが出来ると思います。 是非、自社のロボットにおける導入検討のために 御一読いただければと思います。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"] ティーチング作業とは? 近年、工場のロボット化は製造業種を問わず、様々な分野で進んできております。 また、大企業だけでなく中小企業においてもロボット化・自動化は進んでいます。 しかしながら、ロボットを選定し導入したらそれで自動化を実現でき、生産性を高めることができるわけではありません。 周知の事実の通り、 ロボットはプログラミングを行うことにより動作を制御しています。 そのため、中小企業の様に品種が多品種でありながら、 ロット数が少量であるということは生産工程が逐次変化するということを表しています。 このように変化が多い、中小企業に良くある状況では ロボット化を進めるために本ページで述べていく ”ティーチング“という作業が欠かせなくなっていきます。 では、一体“ティーチング”とは何なのか? 簡単に一言で表すと、 ティーチングとは「ロボットに望む動作を教えること」です。 このように、ロボットに望む動作を教える方法には様々な種類があります。 その中には、作業工程に最適な方法があることも分かっています。 そのため、本記事をご覧になっている方は 「このティーチング手法が自社に一番適していたのか、、、!」 というような、導入後の後悔が無くなることでしょう。 それでは、まず次項では ティーチングの種類とその概要について簡単に説明していきます。   ティーチングの種類とその概要 ロボットに直接触れることなくティーチング(間接教示)する 1.オフラインティーチング 2.オンラインティーチング(ティーチング・プレイバック) ロボットに直接触れながらティーチング(直接教示)する 3.ダイレクトティーチング 上記のように、分類することが可能です。 AIによるティーチングレスは厳密に言うと、 ティーチング作業をAIにより行うこととなります。 本ページでは一般的な教示方法である 間接教示法と直接教示法について述べていきます。 その前にまず、 本項ではそれぞれのティーチング方法を表にまとめてみました。 それぞれのティーチング方法を体系的にまとめましたので どのような方法が自社には適しているのかを考える参考にして頂ければと思います。 それでは、まずはティーチングの1つであるオフラインティーチングからみていきましょう。 ダイレクトティーチング教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。AIによるティーチングレスティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 ティーチングの種類 オフライン ティーチング テキスト型 ロボットの動きの元となる、プログラムをテキストエディット用のソフトウェアで直接記入します。複雑な動きのプログラムには向かないため、簡単な動きをするロボットに用いられます。 シミュレータ型 ロボット言語のアップロードや、ダウンロードなどのデータのやり取りが可能です。ロボット言語を変換することができるため、各社のロボットに対応することが可能です。 エミュレータ型 教示者にとってティーチングが容易であるため、多くの産業用ロボットに採用されています。ロボット言語を用いて動作をプログラムし、直接実行させるティーチング方法となるためプログラム精度が高いという利点があります。 自動ティーチングシステム CADデータから加工プログラムを自動的に作成するシステムです。技術的な難易度の高さから、まだ導入例は多くないと言われています。 オンライン ティーチング (ティーチング・プレイバック) ロボットの教示者がティーチングペンダント(ロボットを動かすコントローラ)を用いて動作を記録します。次に、記録したデータを再生(プレイバック)させながら、さらに動作を微調整します。 オンラインティーチングでは実機を実際に稼働させながら教示する方法であるため、生産ラインを一度止めなければならず、時間的損失が発生することがデメリットとなります。 ダイレクト ティーチング 教示者が直接ロボット本体を動かすことにより動きを教示する方法になります。導入が増加している協働ロボットのティーチングではこの方法が多く採用されています。教示者が可動部を動かし、動作を記録させることで、より直観的にティーチングすることを可能にします。 AIによる ティーチングレス ティーチング作業は属人的なものでありましたが、近年AIの自己学習機能を活用したティーチングレス化が進んでいます。オフラインティーチングにて行ったプログラミング作業に加え、オンラインティーチングで修正を繰り返すことで高品質の作業をミスなく高速で行うことが可能となります。 自社にはどの教示方法が適しているのか? ここまでご覧になって頂けた方は 間接教示法と直接教示法の違いをご理解いただけたかと思います。 では、自社がロボットを導入し、自動化を実現するためには どのような教示法、あるいはティーチングを行えるロボットが 適しているのかということで悩まれると思います。 本項では ・間接教示法に適した作業工程 ・直接教示法に適した作業工程 上記に分けて説明していきたいと思います。 これらをご理解して頂けますと、 ロボット選定の際に自社に最適なロボットを 検討し易くなることでしょう。 まず、間接教示法と直接教示法のそれぞれが許容できる 作業工程を包含関係で表してみたいと思います。 上記で表す図のように、 直接教示法にできる作業工程が限られることが分かります。 では、包含関係を示したうえで 直接教示法にはどのような作業工程が向いているのかを説明していきます。   直接教示法に適した作業工程とは? 直接教示法とは、前述したようにロボットを直接動かすことによって動作を教示する方法になります。この教示方法はロボットの動作に対して比較的精密度が求められない作業において用いることが一般的となります。 具体的には、以下のような作業工程において用いられております。 ネジ締め作業工程 組立て作業工程 部品の仕分け工程 整列工程 箱詰め工程 ピッキング工程 搬送工程 検査工程 測定工程 間接教示法に適した作業工程とは? 間接教示法は、精密度が求められる工程においても対応することが可能となります。 これは、人の手によるティーチングではなく機械を用いたプログラミングを行うことにより、精度を高めることが可能となるからです。 これらの教示方法により可能となる作業工程は 以下のような作業があります。 溶接 バリ取り シーリング ローラーヘム カット 穴あけ 溶射 塗装 洗浄 搬送(軽量でないもの) 上記のような作業は勿論のこと、 前述した包含関係の図からも、この間接教示法は 直接教示法による作業もカバーすることが可能です。 まとめ 本記事では2つの教示方法と、 ティーチングの種類について説明してきました。 間接教示法は直接教示法が可能とする作業工程を包含していることから 汎用性が高い教示方法であることがわかります。 これを考えると、「間接教示法だけで良いのでは?」 と、思われるかもしれません。 しかし、直接教示法では、ティーチングペンダントを用いることなく 教示者が直接ロボットにティーイングすることが可能であるということから 間接的な教示法よりもティーチングが簡単です。 つまりはティーチングに掛かる作業時間を短縮することができるため、 生産性が高くなるというメリットも考えられます。 このように、それぞれの作業工程に 適した教示方法があることを理解すると 自社におけるロボット選定や導入した後の運用面が明らかになり、 ロボット化・自動化のイメージが着きやすくなると思います。 さらに、本サイトでは ティーチングの種類や教示方法だけでなく、 それぞれの業種やその工程に特化したロボットについて 様々な事例をもとに解説しております。 そのため、そちらをご覧になって頂けると より自社に適したロボットがどのようなものか 理解を深めることが出来ると思います。 是非、自社のロボットにおける導入検討のために 御一読いただければと思います。 [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/quality-improvement-through-inspection-quality-challenged-by-a-company-with-50-employees/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/a-town-factory-with-40-colleagues-performs-100-inspection-using-robots/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-stud-welding-process/"] [clink url="https://smart-factory.funaisoken.co.jp/special/robotization-of-attachment-and-detachment-work-in-multiple-processing-machines/"]
検査で品質の向上!従業員50名の会社が挑んだ品質の向上

検査で品質の向上!従業員50名の会社が挑んだ品質の向上

2019.08.07

企業情報 業種:プラスチック射出成形 従業員数:52人 エリア:群馬県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ 品質の安定化 課題 射出成型品は大きいものが少なく、その検査は目が疲れる上、 数を裁かなければいけません。 この事例では、製品のバリ、傷の外観検査を目視で行っていました。 また、ロット単位での外観検査を実施していたため、 製造後しばらくたってから外観検査が行われ、その間に製造した製品が 全て不良となったこともあり、その最大数は50万個にも登ったようです。 もちろんその場合は廃棄となりますし、かなりの損失となったはずです。 ロボットを導入した工程 製品の外観検査と箱詰め ポイント 自動外観検査装置としては、 成形後のワークを遮光カバーに覆われた暗室内に搬送し、 2台のカメラにて撮影・解析を行い、不良の場合は排出するシステムとしています。 製品の箱詰め工程においては、人間の箱詰め作業を分析し、その動作をプログラム化 することで自動化を実現しました。 ロボットは直行型ロボットです。 結果、検査工程及び箱詰め工程においては、作業者が箱詰めの箱の準備のみとなり、 1名の作業者が1日4時間程度の作業で済むようになりました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 射出成型品は品質の安定化が難しいようです。 材料の配合によっては黒点と呼ばれるちょっとした色むらが現れたりしますし、 品質の安定化の為、工場の温度は常に一定にされています。 本事例ではバリ、汚れ、傷の外観検査で、その安定化の為、暗室にて検査をしています。 画像処理では100%は難しいといわれています。 画像処理は光の影響を受けやすいもので、安定した環境を与えてあげるのがベストです。 暗室だと、傷などを際立たせる照明の光以外が入らず、安定した検出が可能になります。 外観検査が可能だというところが分かるといざ導入となります。 検査以外の項目も押さえておかないとなかなか投資効果は現れません。 自動化したい工程を見ていると、人は色々なことをする多能工だと痛感します。 外観検査装置+ロボット(製品の外観検査装置への供給排出+箱詰め)=人間 といった感じでしょう。 単一動作の繰り返しは圧倒的にロボットやカメラ等の機械が有利です。 組み合わせをしていくことで人間に近づけ、その生産性を超えていく。 外観検査装置+ロボット(製品の外観検査装置への供給排出+箱詰め)≧イコール人間 といった感じにしていくのがベターです。 自動化出来た余剰人員は他工程に回すことができます。 上記ロボットシステムには組立はできません。 省人化は工程化にとどめておき、工場全体では増人化を目指す。 中小企業の自動化のあるべき姿を提案しますので是非お声がけを頂戴できればと思います。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 金属・樹脂加工業様向け 初めての”AI画像検査”導入事例解説レポート この1冊でAI画像検査導入における具体的手法が分かる! ①AI画像検査システム導入の進め方 ②AI画像検査システム導入の具体的手法 ③AI画像検査システム導入事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210212/ 企業情報 業種:プラスチック射出成形 従業員数:52人 エリア:群馬県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ 品質の安定化 課題 射出成型品は大きいものが少なく、その検査は目が疲れる上、 数を裁かなければいけません。 この事例では、製品のバリ、傷の外観検査を目視で行っていました。 また、ロット単位での外観検査を実施していたため、 製造後しばらくたってから外観検査が行われ、その間に製造した製品が 全て不良となったこともあり、その最大数は50万個にも登ったようです。 もちろんその場合は廃棄となりますし、かなりの損失となったはずです。 ロボットを導入した工程 製品の外観検査と箱詰め ポイント 自動外観検査装置としては、 成形後のワークを遮光カバーに覆われた暗室内に搬送し、 2台のカメラにて撮影・解析を行い、不良の場合は排出するシステムとしています。 製品の箱詰め工程においては、人間の箱詰め作業を分析し、その動作をプログラム化 することで自動化を実現しました。 ロボットは直行型ロボットです。 結果、検査工程及び箱詰め工程においては、作業者が箱詰めの箱の準備のみとなり、 1名の作業者が1日4時間程度の作業で済むようになりました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 射出成型品は品質の安定化が難しいようです。 材料の配合によっては黒点と呼ばれるちょっとした色むらが現れたりしますし、 品質の安定化の為、工場の温度は常に一定にされています。 本事例ではバリ、汚れ、傷の外観検査で、その安定化の為、暗室にて検査をしています。 画像処理では100%は難しいといわれています。 画像処理は光の影響を受けやすいもので、安定した環境を与えてあげるのがベストです。 暗室だと、傷などを際立たせる照明の光以外が入らず、安定した検出が可能になります。 外観検査が可能だというところが分かるといざ導入となります。 検査以外の項目も押さえておかないとなかなか投資効果は現れません。 自動化したい工程を見ていると、人は色々なことをする多能工だと痛感します。 外観検査装置+ロボット(製品の外観検査装置への供給排出+箱詰め)=人間 といった感じでしょう。 単一動作の繰り返しは圧倒的にロボットやカメラ等の機械が有利です。 組み合わせをしていくことで人間に近づけ、その生産性を超えていく。 外観検査装置+ロボット(製品の外観検査装置への供給排出+箱詰め)≧イコール人間 といった感じにしていくのがベターです。 自動化出来た余剰人員は他工程に回すことができます。 上記ロボットシステムには組立はできません。 省人化は工程化にとどめておき、工場全体では増人化を目指す。 中小企業の自動化のあるべき姿を提案しますので是非お声がけを頂戴できればと思います。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 金属・樹脂加工業様向け 初めての”AI画像検査”導入事例解説レポート この1冊でAI画像検査導入における具体的手法が分かる! ①AI画像検査システム導入の進め方 ②AI画像検査システム導入の具体的手法 ③AI画像検査システム導入事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210212/
従業員40名の町工場がロボット活用で全数検査を実現!

従業員40名の町工場がロボット活用で全数検査を実現!

2019.07.31

企業情報 業種:自動車部分品 従業員数:40人 エリア:愛知県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボット導入での省人化 課題 日本のお家芸である自動車産業。 そこでは自動車部品の品質保証のために、全数検査が行われていたりします。 測定機が導入されていても、その投入は人手で行われていました。 また、検査対象となる製品の切削工程も人手で、 加工機での切削工程、検査工程及び製品の箱詰め工程に、各1名合計2名の作業者が必要となっており、 生産性の向上が必要でした。 ロボットを導入した工程 加工機と検査機へのハンドリング ポイント 既存設備である加工機からワークがコンベアより出てくるので それをロボットで取り出し、自動検査装置へワークをロボットが 投入する工程を作成しました。 人手での作業では平均45秒ほどの作業時間がかかっていましたが、 ロボットによる自動化の結果、1分10秒ほどで安定した測定が出来るようになりました。 人手での検査時間の方が、上記システムより検査時間が速いのですが、 加工サイクルタイム1分40秒だったので、歩留まりは発生していません。 余剰人員は他工程に回すことが出来ました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より コンサルタントの視点 日本製は品質が高いのが自慢です。それを根底で支えて居るのが中小部品メーカだと思います。 品質を担保するためには検査は必須の項目です。 NG品を納品しない顧客志向が完成品の品質を支え、消費者の満足につながっています。 品質を担保する検査は色々あります。 今回は軸のブレを検知する接触式検査ですが、他にも外観検査では非接触式などいろいろあります。 本事例で注目したいのは、複数加工機と検査機を1台のロボットでカバーした点です。 以前、加工機:ロボット=1:1では導入メリットが小さい話をしました。 複数加工機を1台のロボットでカバーすることでコストメリットを出そうという考えです。 加工工程で人がかかっている。 検査工程で人がかかっている。 なら一気にロボット化しよう。 どうしても自動化では工程に着目しがちです。 工場全体を俯瞰した自動化を実施した背景には色々な考察があったのでしょう。 中小企業自動化のポイントとして我々がポイントとすることに、“中小企業社長の参加”があります。 1担当者だったらこの工程をどうにかしたい!という発想で止まりがちです。 また、現状人手でやっている工程の自動化に着目し、あれもこれもやろうとし見積金額が高くなり、 話がなくなってしまい、見積を見た社長に「高い!」と却下されがちです。 工場全体を俯瞰し、どこまでを自動化したら最も良い効果が出るのか。 難しい課題ですが社長自らも参加することでその実現に近づくことができます。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。 企業情報 業種:自動車部分品 従業員数:40人 エリア:愛知県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボット導入での省人化 課題 日本のお家芸である自動車産業。 そこでは自動車部品の品質保証のために、全数検査が行われていたりします。 測定機が導入されていても、その投入は人手で行われていました。 また、検査対象となる製品の切削工程も人手で、 加工機での切削工程、検査工程及び製品の箱詰め工程に、各1名合計2名の作業者が必要となっており、 生産性の向上が必要でした。 ロボットを導入した工程 加工機と検査機へのハンドリング ポイント 既存設備である加工機からワークがコンベアより出てくるので それをロボットで取り出し、自動検査装置へワークをロボットが 投入する工程を作成しました。 人手での作業では平均45秒ほどの作業時間がかかっていましたが、 ロボットによる自動化の結果、1分10秒ほどで安定した測定が出来るようになりました。 人手での検査時間の方が、上記システムより検査時間が速いのですが、 加工サイクルタイム1分40秒だったので、歩留まりは発生していません。 余剰人員は他工程に回すことが出来ました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より コンサルタントの視点 日本製は品質が高いのが自慢です。それを根底で支えて居るのが中小部品メーカだと思います。 品質を担保するためには検査は必須の項目です。 NG品を納品しない顧客志向が完成品の品質を支え、消費者の満足につながっています。 品質を担保する検査は色々あります。 今回は軸のブレを検知する接触式検査ですが、他にも外観検査では非接触式などいろいろあります。 本事例で注目したいのは、複数加工機と検査機を1台のロボットでカバーした点です。 以前、加工機:ロボット=1:1では導入メリットが小さい話をしました。 複数加工機を1台のロボットでカバーすることでコストメリットを出そうという考えです。 加工工程で人がかかっている。 検査工程で人がかかっている。 なら一気にロボット化しよう。 どうしても自動化では工程に着目しがちです。 工場全体を俯瞰した自動化を実施した背景には色々な考察があったのでしょう。 中小企業自動化のポイントとして我々がポイントとすることに、“中小企業社長の参加”があります。 1担当者だったらこの工程をどうにかしたい!という発想で止まりがちです。 また、現状人手でやっている工程の自動化に着目し、あれもこれもやろうとし見積金額が高くなり、 話がなくなってしまい、見積を見た社長に「高い!」と却下されがちです。 工場全体を俯瞰し、どこまでを自動化したら最も良い効果が出るのか。 難しい課題ですが社長自らも参加することでその実現に近づくことができます。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。
従業員14名の町工場でスタッド溶接加工のロボット化!!

従業員14名の町工場でスタッド溶接加工のロボット化!!

2019.07.23

企業情報 業種:製缶板金業 従業員数:14人 エリア:大阪府 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボットによる過酷作業の代替 課題 精密板金加工業では様々な製品を製作します。 製缶業者では溶接作業が多く発生しますが、立体形状になった部品へのスタッド溶接作業は核な作業です。 本事例では毎月6,000本もの手加工によるスタッド溶接加工があります。 ・単純作業の繰り返し ・溶接不良がでないようにするには、垂直に溶接ガンを保持しなければならない 等、集中力が必要不可欠です。 また、スタッド溶接の加工時に火花でやけどをすることもあり、作業者へ精神的、肉体的負担が多くのしかかりました。 ロボットを導入した工程 スタッド溶接加工 ポイント 垂直多関節ロボットを導入し、ティーチングやパーツフィーダの工夫で自動化を実現しました その結果、ワークを設置しスタートボタンを押すだけでスタッド溶接ができるようになり、作業者の負担 が軽減し女性パート社員でも作業ができるようになりました。 生産スピードも4.4倍になり、手加工時の不良率4%が1%に下がった。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 溶接は今よく見る産業用ロボットが自動化のために初めて導入された工程だといわれています。 溶接工程は多くの現場でロボットによる自動化の対象となっています。 特に自動車産業では車体に多くのロボットが溶接を実施しているシーンは有名で、 「ロボットといえばあのシーン」という感じがします。 溶接でロボットの導入は進んでいますが、単純な溶接の自動化は進んでいる分、多くの課題も聞かれます。 お聞きすると多品種対応が難しいようです。 まとめると下記の様な形になります。 ・ティーチングを製品毎にやらなければいかず、新製品の登録がうまくいかない ・冶具のセッティングを自動化したい ・冶具を多品種用意するのに手間がかかる キーワードはティーチングと冶具レスでそれが自動化に関する問題のようです。 小職も上記点には同意で、その為の技術調査を実施しています。 今回はそこを書きたく思います。 ティーチングに関しては、オフラインティーチングソフトが有効と思われます。 各ロボットメーカーではシュミレーションソフトは出ていますが、オフラインティーチングとなると難しいようです。 CAD/CAMメーカーもオフラインティーチングソフトを出しています。 有名なところで言うとJBMが提供しているオクトパスがあります。 他にも小さいところであると富士ロボットという会社もあります。 https://www.fuji-robot.com/ 冶具レスは非常に難しい課題です。 システム的な課題解決が必要で、どれだけお金がかかるかは未知数です。 今回抽出した事例は恐らくシステム運用的な解決をしたのでしょう。 天吊りにロボットを設置し、設置レイアウトの簡素化をする。 品種変更を簡単にできるようにプログラムも工夫されているのでしょう。 マスタープログラム(ここでは品種追加用のマスター)を用意し、 溶接位置にティーチングと簡単な行の追加だけを行うようにする、 始点を決めておいて移動量、Xいくら、Yいくら、Zいくら、RXいくら…を制御盤に入力するだけで済むようにしておく。 これなら、現場での作業も多くなく、女性でもできる環境となります。 ワークの冶具による固定の問題が残りますが、ここの自動化をしようとすると更に莫大な費用が掛かるかと思います。 “ティーチングの時間を短縮化し、システムの工夫と現場運用で冶具レスという課題を和らげる”感じです。 ロボットを導入された中小企業では性別関わりなく若い人を担当につけるのが良いでしょう。 端末入力や操作といった行動は若い人にはもってこいです。 上記を実施しようとすると要件定義、導入工場側の運用理解と説得が非常に大きなカギとなります。 昔から導入が進んでいる分、各導入企業では色々な工夫がされているのだと思います。 その工夫を分かりやすく伝え、ロボットの普及を推進できればと思います。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 板金・溶接加工業様向け 多品種少量溶接ロボット導入事例解説レポート この1冊で多品種少量溶接ロボット導入の具体的事例がわかる! ①多品種少量溶接ロボット導入の進め方 ②多品種少量溶接ロボットにおける具体的事例 ③補助金を活用した溶接ロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210205/ 企業情報 業種:製缶板金業 従業員数:14人 エリア:大阪府 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボットによる過酷作業の代替 課題 精密板金加工業では様々な製品を製作します。 製缶業者では溶接作業が多く発生しますが、立体形状になった部品へのスタッド溶接作業は核な作業です。 本事例では毎月6,000本もの手加工によるスタッド溶接加工があります。 ・単純作業の繰り返し ・溶接不良がでないようにするには、垂直に溶接ガンを保持しなければならない 等、集中力が必要不可欠です。 また、スタッド溶接の加工時に火花でやけどをすることもあり、作業者へ精神的、肉体的負担が多くのしかかりました。 ロボットを導入した工程 スタッド溶接加工 ポイント 垂直多関節ロボットを導入し、ティーチングやパーツフィーダの工夫で自動化を実現しました その結果、ワークを設置しスタートボタンを押すだけでスタッド溶接ができるようになり、作業者の負担 が軽減し女性パート社員でも作業ができるようになりました。 生産スピードも4.4倍になり、手加工時の不良率4%が1%に下がった。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 溶接は今よく見る産業用ロボットが自動化のために初めて導入された工程だといわれています。 溶接工程は多くの現場でロボットによる自動化の対象となっています。 特に自動車産業では車体に多くのロボットが溶接を実施しているシーンは有名で、 「ロボットといえばあのシーン」という感じがします。 溶接でロボットの導入は進んでいますが、単純な溶接の自動化は進んでいる分、多くの課題も聞かれます。 お聞きすると多品種対応が難しいようです。 まとめると下記の様な形になります。 ・ティーチングを製品毎にやらなければいかず、新製品の登録がうまくいかない ・冶具のセッティングを自動化したい ・冶具を多品種用意するのに手間がかかる キーワードはティーチングと冶具レスでそれが自動化に関する問題のようです。 小職も上記点には同意で、その為の技術調査を実施しています。 今回はそこを書きたく思います。 ティーチングに関しては、オフラインティーチングソフトが有効と思われます。 各ロボットメーカーではシュミレーションソフトは出ていますが、オフラインティーチングとなると難しいようです。 CAD/CAMメーカーもオフラインティーチングソフトを出しています。 有名なところで言うとJBMが提供しているオクトパスがあります。 他にも小さいところであると富士ロボットという会社もあります。 https://www.fuji-robot.com/ 冶具レスは非常に難しい課題です。 システム的な課題解決が必要で、どれだけお金がかかるかは未知数です。 今回抽出した事例は恐らくシステム運用的な解決をしたのでしょう。 天吊りにロボットを設置し、設置レイアウトの簡素化をする。 品種変更を簡単にできるようにプログラムも工夫されているのでしょう。 マスタープログラム(ここでは品種追加用のマスター)を用意し、 溶接位置にティーチングと簡単な行の追加だけを行うようにする、 始点を決めておいて移動量、Xいくら、Yいくら、Zいくら、RXいくら…を制御盤に入力するだけで済むようにしておく。 これなら、現場での作業も多くなく、女性でもできる環境となります。 ワークの冶具による固定の問題が残りますが、ここの自動化をしようとすると更に莫大な費用が掛かるかと思います。 “ティーチングの時間を短縮化し、システムの工夫と現場運用で冶具レスという課題を和らげる”感じです。 ロボットを導入された中小企業では性別関わりなく若い人を担当につけるのが良いでしょう。 端末入力や操作といった行動は若い人にはもってこいです。 上記を実施しようとすると要件定義、導入工場側の運用理解と説得が非常に大きなカギとなります。 昔から導入が進んでいる分、各導入企業では色々な工夫がされているのだと思います。 その工夫を分かりやすく伝え、ロボットの普及を推進できればと思います。 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー 板金・溶接加工業様向け 多品種少量溶接ロボット導入事例解説レポート この1冊で多品種少量溶接ロボット導入の具体的事例がわかる! ①多品種少量溶接ロボット導入の進め方 ②多品種少量溶接ロボットにおける具体的事例 ③補助金を活用した溶接ロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210205/
6台の加工機を同時に受け持つワークの着脱作業ロボットを導入!

6台の加工機を同時に受け持つワークの着脱作業ロボットを導入!

2019.07.09

企業情報 業種:航空機部分品・補助装置製造業 従業員数:400人 エリア:埼玉県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 課題 マシニングセンタでの小型アルミ部品の加工は加工時間が短く、ワークの着脱作業の頻度が高くなりがちでした。 また、1人の人員が複数台の機械を受け持つ為、稼動率を上昇させ大量生産するのは困難でした。 稼働率を上昇する為、最大6台のマシニングセンタの間にロボット走行軸を敷き、ロボットがその軸上を品種を識別したワークを持って各機械に搬送しワークをセットし、マシニングセンタが自動加工を行う構想を立てました。 加工が終了すると、ロボットがワークを回収し、完成品置場に移動します。 ロボットを導入した工程 複数加工機へのハンドリング、搬送 ポイント ワークの識別、加工機への取り付け精度を高めるため、ロボットアームにレーザセンサを搭載することで、ロボットが行う作業の幅を広くし、品質の安定化を図りました。 これにより、24時間ほぼ無人運転が可能となり、作業者は1日2時間程度、加工機から排出された切粉の回収等機械周辺作業のみとなりました。 また、ロボットは人と違い疲れることがないので、稼働効率が安定化し生産量の増加も達成できました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 今回はロボット導入の対象になりがちの加工機へのワーク投入作業事例をピックアップしました。 金属加工業において加工機を複数台持たれている場合が多く、新規でロボットを導入する際にはどうしたものかと悩みの種となります。 今回は“設置レイアウト”の悩みに関して書きたく思います。 加工機に対してロボットを1対1で据え付ける場合、新規にロボットを購入するとかなりの金額になります。 その費用を抑えるため、中古ロボットを購入し導入する事例を過去に見たことがあります。 ロボットを中心に据え、複数の加工機を周辺に設置することでコストメリットを出す事例もあります。 これらの場合は加工機の前にロボットが設置されることになり、ロボットが稼働停止に追い込まれた場合、 加工機の仕様も難しくなると聞いたことがあります。 ロボットに走行軸を持たせ、“歩かせる”ようにする。ロボットが仮に動かなくなった場合は加工機前から “避けさせられる”ようにすることができる。 “歩かせる”ことで走行軸沿いにより多くの加工機にワークを投入できるし、ワークを取りに行くこともできます。 ワークストッカーを加工機に1対1で設置する必要もなくなり、供給方法も変えられる。 アーム先端にセンサを付けているのは、供給方法に汎用性を持たせているからでしょう。 ただ、それなりの規模の投資となることも事実です。 どこまで自動化するか、設置レイアウトひとつ考えても選択肢は多いです。 ベストな選択とは何か、提案される事例を考察して投資対効果をより多くの視点から考え、 経営戦略上の決定をしていく必要があります。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。 企業情報 業種:航空機部分品・補助装置製造業 従業員数:400人 エリア:埼玉県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 課題 マシニングセンタでの小型アルミ部品の加工は加工時間が短く、ワークの着脱作業の頻度が高くなりがちでした。 また、1人の人員が複数台の機械を受け持つ為、稼動率を上昇させ大量生産するのは困難でした。 稼働率を上昇する為、最大6台のマシニングセンタの間にロボット走行軸を敷き、ロボットがその軸上を品種を識別したワークを持って各機械に搬送しワークをセットし、マシニングセンタが自動加工を行う構想を立てました。 加工が終了すると、ロボットがワークを回収し、完成品置場に移動します。 ロボットを導入した工程 複数加工機へのハンドリング、搬送 ポイント ワークの識別、加工機への取り付け精度を高めるため、ロボットアームにレーザセンサを搭載することで、ロボットが行う作業の幅を広くし、品質の安定化を図りました。 これにより、24時間ほぼ無人運転が可能となり、作業者は1日2時間程度、加工機から排出された切粉の回収等機械周辺作業のみとなりました。 また、ロボットは人と違い疲れることがないので、稼働効率が安定化し生産量の増加も達成できました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2017 」より コンサルタントの視点 今回はロボット導入の対象になりがちの加工機へのワーク投入作業事例をピックアップしました。 金属加工業において加工機を複数台持たれている場合が多く、新規でロボットを導入する際にはどうしたものかと悩みの種となります。 今回は“設置レイアウト”の悩みに関して書きたく思います。 加工機に対してロボットを1対1で据え付ける場合、新規にロボットを購入するとかなりの金額になります。 その費用を抑えるため、中古ロボットを購入し導入する事例を過去に見たことがあります。 ロボットを中心に据え、複数の加工機を周辺に設置することでコストメリットを出す事例もあります。 これらの場合は加工機の前にロボットが設置されることになり、ロボットが稼働停止に追い込まれた場合、 加工機の仕様も難しくなると聞いたことがあります。 ロボットに走行軸を持たせ、“歩かせる”ようにする。ロボットが仮に動かなくなった場合は加工機前から “避けさせられる”ようにすることができる。 “歩かせる”ことで走行軸沿いにより多くの加工機にワークを投入できるし、ワークを取りに行くこともできます。 ワークストッカーを加工機に1対1で設置する必要もなくなり、供給方法も変えられる。 アーム先端にセンサを付けているのは、供給方法に汎用性を持たせているからでしょう。 ただ、それなりの規模の投資となることも事実です。 どこまで自動化するか、設置レイアウトひとつ考えても選択肢は多いです。 ベストな選択とは何か、提案される事例を考察して投資対効果をより多くの視点から考え、 経営戦略上の決定をしていく必要があります。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。
夜間操業の人手不足対策 ロボットを導入して24時間連続稼働を実現した事例!

夜間操業の人手不足対策 ロボットを導入して24時間連続稼働を実現した事例!

2019.07.02

企業情報 業種:プラスチック異形押出製品製造業 従業員数:33人 エリア:滋賀県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボットによる夜間作業の代替 当社の課題 当社工場では24時間操業を行っているのですが、夜間操業においては人材の確保が難しく、一部の製造機械では操業時間の短縮を余儀なくされている状況でした。 そこで多関節ロボットを導入する事を考え、ゲートカット工程を全自動化し労働生産性や設備稼働率を高めようと考えました。 ロボットを導入した工程 プラスティック製品のゲートカット工程 ポイント 自動化の内容は下記のようになります。 ①プラスチック成形機に設置してある専用の取り出し機からの排出 ②成形品をロボットが受け取る ③成形品の輪郭をビジョンセンサで検出する ④カット位置を検知し、ロボットでゲートカットを行う。 ⑤ロボットに取り付けた吸着ハンドで保持し、ストッカーへ搬送する 2名の人員がかかる工程を、 1名に削減することに成功しました。 成功ポイントとしては、当社は初めてのロボット導入を検討しましたが、難しい作業ではなくシンプルな作業を選定した点が良かったと思います。 ただ、設置後に判明したことですが、設置場所の確保が不十分だったため、後行程の作業に課題が発生しました。 今後はこの点を解決し、当初目標とした16時間稼動を実現したいと思います。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より コンサルタントの視点 所謂3K(「きつい」「きたない」「きけん」)といわれる過酷作業に、ロボットを導入する事は非常に多いですが、 簡単な作業でも、夜間となると非常に過酷な作業となります。 寝ぼけ眼の中、小さなバリを見つけカットする作業を延々と続けることは、体力的にも精神的にも厳しいものです。 この事例では、作業選定をシンプルな箇所に設定したとありますが、 人の作業としてはシンプルでも、ロボットに目の機能を持たせるために「ビジョンセンサ」が必要となってくるとなると、少々ハードルが上がり、導入費用も少々高くなります。 コストメリットをより大きく得るために、夜間作業をターゲットにし、ビジョンセンサ導入費用への抵抗感も小さくできています。 ターゲットとする工程の選定はロボット導入の最初の壁です。 多品種対応、人手不足等、考えなければいけないことは山ほどあります。 ロボットでできる作業の幅は広がっています。 それはビジョンセンサを含むロボット周辺アプリケーションの拡充と、色々な企業の参入があるからこそです。 ただ、情報も多く企業選定も難しくなってきているのも事実。 “ゲートカット ロボット”と検索すればたくさんヒットします。 中小規模の工場経営者様ほど、日々、会社の色々なことを見なければならず、情報収集に時間を割けないことも多々あると思いますが、 こういった事例を参考に皆様の企業運営の一助となれば幸いです。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。 企業情報 業種:プラスチック異形押出製品製造業 従業員数:33人 エリア:滋賀県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による生産性の向上 □ ロボットによる夜間作業の代替 当社の課題 当社工場では24時間操業を行っているのですが、夜間操業においては人材の確保が難しく、一部の製造機械では操業時間の短縮を余儀なくされている状況でした。 そこで多関節ロボットを導入する事を考え、ゲートカット工程を全自動化し労働生産性や設備稼働率を高めようと考えました。 ロボットを導入した工程 プラスティック製品のゲートカット工程 ポイント 自動化の内容は下記のようになります。 ①プラスチック成形機に設置してある専用の取り出し機からの排出 ②成形品をロボットが受け取る ③成形品の輪郭をビジョンセンサで検出する ④カット位置を検知し、ロボットでゲートカットを行う。 ⑤ロボットに取り付けた吸着ハンドで保持し、ストッカーへ搬送する 2名の人員がかかる工程を、 1名に削減することに成功しました。 成功ポイントとしては、当社は初めてのロボット導入を検討しましたが、難しい作業ではなくシンプルな作業を選定した点が良かったと思います。 ただ、設置後に判明したことですが、設置場所の確保が不十分だったため、後行程の作業に課題が発生しました。 今後はこの点を解決し、当初目標とした16時間稼動を実現したいと思います。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より コンサルタントの視点 所謂3K(「きつい」「きたない」「きけん」)といわれる過酷作業に、ロボットを導入する事は非常に多いですが、 簡単な作業でも、夜間となると非常に過酷な作業となります。 寝ぼけ眼の中、小さなバリを見つけカットする作業を延々と続けることは、体力的にも精神的にも厳しいものです。 この事例では、作業選定をシンプルな箇所に設定したとありますが、 人の作業としてはシンプルでも、ロボットに目の機能を持たせるために「ビジョンセンサ」が必要となってくるとなると、少々ハードルが上がり、導入費用も少々高くなります。 コストメリットをより大きく得るために、夜間作業をターゲットにし、ビジョンセンサ導入費用への抵抗感も小さくできています。 ターゲットとする工程の選定はロボット導入の最初の壁です。 多品種対応、人手不足等、考えなければいけないことは山ほどあります。 ロボットでできる作業の幅は広がっています。 それはビジョンセンサを含むロボット周辺アプリケーションの拡充と、色々な企業の参入があるからこそです。 ただ、情報も多く企業選定も難しくなってきているのも事実。 “ゲートカット ロボット”と検索すればたくさんヒットします。 中小規模の工場経営者様ほど、日々、会社の色々なことを見なければならず、情報収集に時間を割けないことも多々あると思いますが、 こういった事例を参考に皆様の企業運営の一助となれば幸いです。 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。
アルミ鋳造ラインの仕上げ作業にロボットを導入

アルミ鋳造ラインの仕上げ作業にロボットを導入

2019.06.25

企業情報 業種:非鉄金属鋳物製造業 従業員数:31人 エリア:群馬県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による省人化・省力化 □ ロボット導入での生産性向上 □ ロボットによる危険作業の代替 当社の課題 アルミ製品の鋳バリは、金型の老朽化等で多く発生します。付加価値を産み出さない工程ながら、手作業で実施する必要があったため、粉塵など従業員への安全面での懸念も多く、自動化が求められる環境でした。 ロボットを導入した工程 押し湯と呼ばれる不要部品や、主に外周部に発生する鋳バリを除去する工程 ポイント 自動化の内容は下記のようになります。 ①ベルトコンベアでランダムに流れてくる製品をビジョンカメラで撮影 ②ビジョンに基づき、製品の種類や向きなどを自動判定し、作業開始する ③ロボットにより押し湯の切断、外周部のバリ取りを実施 ④製品コンベアへ排出する 設置後のトライアルの結果、仕上げ作業で3名の人員が閣下っていましたが、2名分をロボットで自動化することができました。 ビジョンカメラを使用した製品・向きの判定を積極的に採用した事で、少量多品種型の生産体系であっても、ロボットシステムが人手での作業に劣る事の無い結果を出す事に成功しました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。 企業情報 業種:非鉄金属鋳物製造業 従業員数:31人 エリア:群馬県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による省人化・省力化 □ ロボット導入での生産性向上 □ ロボットによる危険作業の代替 当社の課題 アルミ製品の鋳バリは、金型の老朽化等で多く発生します。付加価値を産み出さない工程ながら、手作業で実施する必要があったため、粉塵など従業員への安全面での懸念も多く、自動化が求められる環境でした。 ロボットを導入した工程 押し湯と呼ばれる不要部品や、主に外周部に発生する鋳バリを除去する工程 ポイント 自動化の内容は下記のようになります。 ①ベルトコンベアでランダムに流れてくる製品をビジョンカメラで撮影 ②ビジョンに基づき、製品の種類や向きなどを自動判定し、作業開始する ③ロボットにより押し湯の切断、外周部のバリ取りを実施 ④製品コンベアへ排出する 設置後のトライアルの結果、仕上げ作業で3名の人員が閣下っていましたが、2名分をロボットで自動化することができました。 ビジョンカメラを使用した製品・向きの判定を積極的に採用した事で、少量多品種型の生産体系であっても、ロボットシステムが人手での作業に劣る事の無い結果を出す事に成功しました。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より 概要 本事例集は、全国の先進的な工場が取り組む「自動化・ロボット化」の事例をまとめたものとなります。 これから自動化・ロボット化に取組もうと考える皆さまに、 「町工場にロボット・IoTを導入する」ための具体的なノウハウを、 事例を通して知っていただくことを目的に作成しました。 以下のフォームボタンより、必要事項を入力し送信ください。 2〜3営業日以内に担当者より事例集を送付いたします。 事例集を申し込む 【ご確認ください】 こちらの事例集は、導入を検討している工場の担当者様限定となっております。 同業他社、メーカーや商社、SI事業者の方にはご送付をお断りする場合がございます。
地場産業の素材加工工程にロボット導入

地場産業の素材加工工程にロボット導入

2019.06.19

企業情報 業種:機械工具製造業 従業員数:26人 エリア:兵庫県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による省人化・省力化 □ ロボット導入での生産性向上 □ 職人不足の中の労働力補填 当社の課題 地元の地場産業業界では職人の高齢化や少子化により、生産人材不足が慢性化しており、自社の生産稼動も非常に不安定な状態でした。 こうした時代の変化に対応する必要性の高まりから、地場産業を維持・発展させていく取組みとして、ロボット導入を行いました。 ロボットを導入した工程 ワークの複数台の加工機への投入と工程間の搬送 ポイント 導入前の対象生産ラインは各加工工程が離れており、ワークの搬送を手作業によって行っていました。 ロボット導入を実施するに際し、従来の加工工程を見直し、ロボットがあるからこそ可能な工程内容・レイアウトに更新し、ワークの搬送をロボットで行うことで、設備の無人稼動化に取り組みました。 ロボット導入により、人員の削減、生産性の向上、専有スペースの削減を実現できました。 ただ、完全無人稼動のためには計測システムの計測方法や切粉処理について改善する必要があります。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー NC旋盤・切削加工業様向け NC旋盤スマートロボットシステム導入解説レポート この一冊でNC旋盤スマートロボットシステムの導入フローがわかる! ①NC旋盤スマートロボットシステム初めてのロボット導入の進め方 ②スマートロボットシステム6つの強み ③補助金を活用した機械加工設備向けロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210219/ 企業情報 業種:機械工具製造業 従業員数:26人 エリア:兵庫県 この事例におけるロボット化によるメリット □ ロボット導入による省人化・省力化 □ ロボット導入での生産性向上 □ 職人不足の中の労働力補填 当社の課題 地元の地場産業業界では職人の高齢化や少子化により、生産人材不足が慢性化しており、自社の生産稼動も非常に不安定な状態でした。 こうした時代の変化に対応する必要性の高まりから、地場産業を維持・発展させていく取組みとして、ロボット導入を行いました。 ロボットを導入した工程 ワークの複数台の加工機への投入と工程間の搬送 ポイント 導入前の対象生産ラインは各加工工程が離れており、ワークの搬送を手作業によって行っていました。 ロボット導入を実施するに際し、従来の加工工程を見直し、ロボットがあるからこそ可能な工程内容・レイアウトに更新し、ワークの搬送をロボットで行うことで、設備の無人稼動化に取り組みました。 ロボット導入により、人員の削減、生産性の向上、専有スペースの削減を実現できました。 ただ、完全無人稼動のためには計測システムの計測方法や切粉処理について改善する必要があります。 ※一般社団法人 日本ロボット工業会(JARA)「ロボット導入実証事業:事例紹介ハンドブック2016 」より ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー NC旋盤・切削加工業様向け NC旋盤スマートロボットシステム導入解説レポート この一冊でNC旋盤スマートロボットシステムの導入フローがわかる! ①NC旋盤スマートロボットシステム初めてのロボット導入の進め方 ②スマートロボットシステム6つの強み ③補助金を活用した機械加工設備向けロボット導入成功事例 ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー https://smart-factory.funaisoken.co.jp/download/210219/