多品種少量生産の自動化事例｜サイズの異なるワークを1台のロボットで自動搬送する方法
大型産業設備メーカー
多品種少量生産の自動化でこんなお悩みはありませんか？
製造業におけるロボット導入では、大量生産ライン向けの自動化事例が多く紹介されています。
一方で、多品種少量生産の現場では、
- ワークサイズがバラバラで自動供給が難しい
- 段取り替えが多くロボット化しにくい
- 作業者が加工機に張り付いている
- 夜間運転や無人運転に移行できない
- 将来の製品変更を考えると専用設備に投資しにく
といった課題を抱えるケースが少なくありません。
今回は実際の検討事例をもとに、多品種ワークを対象とした工作機械の自動化事例をご紹介します。
導入前の課題
対象となった現場では、多品種少量生産を行っていました。
特に大きな課題となっていたのが、ワークサイズのばらつきです。
生産対象となるワークは5種類。
さらに、
重量差最大5.2kg
直径差最大94.2mm
長さ最大129.5mm
と大きな寸法差がありました。
そのため、一般的なパーツフィーダーや専用搬送装置では対応が難しく、人による素材供給や取り出し作業が必要となっていました。
このような現場では、ただ単に「自動化できるか」ではなく、「変化に対応しながら自動化できるか」が重要です。
もし特定ワーク専用の設備を導入した場合、
- 新しい製品に対応できない
- 段取り替え工数が増える
- 設備更新時に再投資が必要になる
といった問題が発生します。
そこで今回の検討では、重要要件として
- 多品種ワークへ対応できること
- 工作機械メーカーを問わず接続できること
- 夜間運転へ展開できること
- 将来の設備変更にも対応できること
- 現場で運用しやすいこと
を重視しました。
採用した自動化レイアウト
今回採用されたのは、ティーチングレス機能を活用したロボット自動搬送システム「RoboSync」です。
最大の特徴は、加工機メーカーや機種に依存せず運用できることです。
さらに、ワークサイズ変更時もロボットの再ティーチングを不要とし、サイズ情報の入力のみで対応可能な構成を採用しました。
これにより、
・品種変更時の段取り時間短縮
・オペレーター負担軽減
・多品種生産への対応
・夜間運転への展開
を実現しています。
現場運用まで考慮した改善ポイント
多品種少量生産では、ロボット導入後の運用負荷が課題になることがあります。
新しいワークが追加されるたびに、
- SIerへ依頼
- ロボット再ティーチング
- 動作確認
を行う必要があると、自動化設備が現場の負担になる場合があります。
そのため、多品種生産向けの自動化では「運用しやすいこと」が非常に重要です。
今回の事例では、サイズ変更を入力で対応できるため、現場主導での運用が可能となりました。
今回のプロジェクトでは、単純にロボットを導入しただけではありません。
例えばストッカーについても、品種ごとに仕切り板を作り分けるのではなく、共通運用できる構造を採用しました。
これにより、
- 部品管理を簡素化
- 段取り作業を削減
- 作業者教育を容易化
することができました。
自動化設備は機能だけでなく、現場で継続運用できることが重要です。
この事例から学べること
多品種少量生産の自動化では、設備を導入することがゴールではありません。
重要なのは、
- 品種変更へ柔軟に対応できること
- 作業者が使いこなせること
- 将来の設備更新にも対応できること
- 夜間運転や省人化へつなげられること
です。
もし、
- 工作機械の自動化を検討している
- 多品種ワーク対応で悩んでいる
- 夜間運転を実現したい
- ロボット導入の投資対効果を高めたい
という課題をお持ちでしたら、専用設備を作り込む前に、柔軟性を重視した自動化構想を検討してみてはいかがでしょうか。
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