【ロボット導入事例】溶接のパターンを分析して熟練作業を簡単操作で自動化！

生成AI動向

#溶接ロボット

製造DX編集部

2021年03月28日 18時07分

製造DX.comでは工場自動化の事例を紹介しております。参考資料は経済産業省が展開しているロボット事例となりますが、見やすく、わかりやすく、をモットーに初めての方でも問題なくご覧いただける記事制作を行っております。

主な概要
生産現場の課題
溶接用ロボットの導入
- 主な導入製品
自動化による効果
- 主な効果等
最後に
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主な概要

導入内容

熟練職人が手作業で行っている溶接作業をロボットにて代替
事前に分類したデータを利用することで溶接のスキルの有無にかかわらず誰でも操作可能に

企業情報

中小企業
機械製造業（金属製品）

導入工程情報

溶接工程
熟練技能のロボット化
熟練者へするための教育を不要化

生産現場の課題

特注製品の製造工程のため、寸法や形状が異なり組み合わが膨大に存在する

エンドユーザー様の事業内容１つとして特注品の門扉の製造を行っていました。従来、特注品の製造であり、顧客の建築物に合わせて都度設計するため、大きさや形状が異なり、全工程を熟練作業者が手作業で行っていました。

今回の事例のような場合だと、『実機を用いて直接ティーチング』『オフラインティーチングソフトの利用』があげられますが、エンドユーザー様側が初めてのロボット導入だったため、極力簡単な操作で完結したいとの要望がありました。

溶接用ロボットの導入

主な導入製品

溶接用ロボット
作業台
数値制御ソフト

今回の事例では、エンドユーザー様がエクセルシートに任意の条件を入力することにより、簡単にロボットを操作することができるようソフトを設計しました。理由としては、以下のようなことがあげられます。

オフラインティーチングの場合

ワークの３ＤＣＡＤデータが必要であるのに対し、エンドユーザー様の設計手法が2D図面が主流
３ＤＣＡＤオペレーターを新たに採用する必要あったり、３ＤＣＡＤ技術を習得する必要がある
都度ティーチングを行う必要があり、溶接ロボットの稼働に数か月単位で時間を有する

ロボットへ直接ティーチング

ロボットの稼働を止めなくてはいけないため、製品を生産することができない
作業者が誤った設定を行ってしまい、思わぬ事故を招く可能性がある

これらを解決するため、溶接パターンを分析、整理、分類し、エクセル表の限られた寸法を入力するだけで、エンドユーザー様の意図した溶接ポイント、溶接ピッチなどの溶接自動化を実現することができました。

自動化による効果

本案件は、弊社が設計したものではないため、具体的な導入費用を掲載することができませんが、効果などとしては下記のようになっています。

主な効果等

投資回収年数：約1.5年
生産性：約8倍
導入部門人員：1人削減
利益増：1000万円/年
その他の効果：熟練作業者になるための教育を削減、歪取り時間の大幅減少

※参考動画は本案件のロボットシステムではありません

最後に

導入をまだされていない方からすると、産業用ロボットは限られた動きをするだけかのように思われがちですが、必ずしもそうとは限りません。今回の事例のように、パターンを分析することにより、無限大に近い作業パターンでも操作の単純化を実現することができます。ロボットSier様のスキルも勿論重要とはなるかと思いますが、導入する側もまた、歩み寄って情報を整理することで、幅広い作業に対応することができ、より良い効果を実現できることでしょう。

また、ロボットSier様の知見をお借りすることにより、みなさんの職場の課題解決のハードルを大幅に下げていただけるのではないかと思います。一歩踏み出して、ロボット導入を検討することにより、飛躍的な成果を収めることにつながることでしょう。