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【ロボット導入事例】機能展開型SIプロセスによる薄板板金プレスの自動化
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。
もくじ
主な概要
導入内容
- 薄板板金プレス部品加工の検査・搬送工程においてロボットを導入
- 従来の「手作業置換型」のSI手法から「機能展開型」のSI手法を取ることで導入コストを削減
企業情報
- 中小企業
- 機械製造業（金属製品）
導入工程情報
- 検査工程、搬送工程
- 労働生産性の向上
生産現場の課題
目視検査による検査品質のバラツキ
板金プレス加工工程は、1つの製品をつくるためには折り紙のように複数の工程（曲げ、絞り等）が必要で、人がプレス機にワークをセット、取外しを繰り返し、最終的に人間の目による目視検査を行っており、それは今でもいろんな会社が行っている一般的な作業方法です。
しかし、エンドユーザー様は、いわゆる多品種少量生産を行っており、検査する作業者の負荷も高く、検査品質のバラツキも大きかったことから利益創出が難しい状態でした。プレス機の型は、加工する製品によって特注でつくられているため、複数のプレス機が必要となっていて、全ての作業員をロボットに置き換えるのは、導入コストが大変工学になってしまうということが導入課題の１つでした。
ロボットシステムの導入
主な導入製品
- 材料位置決めロボット
- スカラロボット
- セーフティレーザスキャナ
- 画像処理カメラ
主な導入SI手法は、以下の２つがあげられます。
作業展開型
- 人の作業を単純にロボットに置き換える
- 基本的には置き換える人数分だけロボットが必要
機能展開型
- 必要な要素・機能を分析し、システムに集約する
- ティーチングが難しく、操作が複雑になる場合がある
今回の事例の場合は、プレス機3台に対して、自動化を図っていたため、作業展開型のSI手法となると、ロボット3台を導入しなくてはなりません。しかし、垂直多関節ロボットは、ロボットの中でも自由度が高い反面、高価なため、3台の導入は難しい状況でした。そのため、今回の事例には、機能展開型SI手法を用いるにより、作業展開型にくらべ、導入コストを約40%削減することで導入を実現しました。
今回の事例の場合の導入後の加工工程は以下のようになります。
①位置決めロボットがワークをハンドリング
②位置決めロボットがプレス機へセット
③加工が終わったら位置決めロボットが次のプレス機へセット
④画像処理機能が付いたスカラロボットで品質を検査
⑤位置決めロボットは基準へ戻る（①の工程へ）
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。
主な効果など
- 投資回収年数：約4.8年
- 生産性：約16倍
- 導入部門人員：1人削減
- 利益増：570万円/年
- その他の効果：流出不良を抑制
※参考動画はソフトウエアの一例であり、本案件のロボットシステムではありません
最後に
いかがだったでしょうか？今回の事例のように、複数のロボット導入が必要となりそうな場合でもスキルのあるロボットSier様によって、導入コストを大きく削減することができます。
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を進めることにより、飛躍的な成果を収めることにつながることでしょう。
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