工程間自動化の事例｜加工機と三次元測定機をロボットで自動連携する方法
切削工具製造メーカー
工程間作業が自動化できず、人手に頼っていませんか？
工作機械や測定機などの設備は進化している一方で、設備と設備の間の搬送作業は人手に依存しているケースが少なくありません。
たとえば、
- 加工機からワークを取り出す
- 測定機まで搬送する
- 測定後に次工程へ送る
- 結果を確認して仕分けする
といった工程です。
一見シンプルな作業ですが、
- 作業者の移動工数増加
- 測定の遅れ
- 工程ごとの待ち時間
- ヒューマンエラー
など、生産性や品質に影響を与える要因になっています。
課題：加工後の測定工程が人手依存
自動化を検討する際、多くの工場では加工工程に注目します。
しかし実際には、加工機そのものではなく、工程間搬送がボトルネックになっているケースも少なくありません。
例えば、
- 加工完了待ち
- ワーク取り出し
- 測定機への搬送
- 測定待ち
といった時間が積み重なることで、設備能力を十分に活用できなくなります。
そのため近年では、単体設備の自動化だけでなく、加工機・測定機・洗浄機などをつなぐ工程間自動化への関心が高まっています。
今回の事例では、加工機から完成品を取り出し、三次元測定機へ搬送して測定する工程が対象でした。
設備自体は高性能であっても、その間の作業を作業者が担当していたため、以下の課題がありました。
現場のお悩み
- 加工完了のたびに作業者が対応する必要がある
- 測定タイミングが担当者に依存する
- 作業工数が発生する
- 人によるばらつきが生じる
特に人手不足が進む中、付加価値の低い搬送作業をいかに削減するかが大きなテーマになっていました。
提案したレイアウト
今回採用したのは、加工機と三次元測定機をロボットで接続する工程間自動化システムです。
自動化フロー
- 加工機で加工完了
- ロボットがワークを取り出す
- 三次元測定機へ搬送
- 測定実施
- 次工程またはストッカーへ搬送
という流れになります。
設備単体を自動化するのではなく、設備同士をつなぐことで工程全体の効率向上を目指しました。
また工程間自動化を検討する際、多くの工場で障壁になるのが設置スペースです。
今回の構成は約2.5m×2.5mのスペースに収まる設計となっており、加工機前の限られたスペースにも設置可能なレイアウトとしました。
また、ロボットセル自体を移動できる構成とすることで、将来的なレイアウト変更にも対応できます。
工程間自動化で得られるメリット
1. 作業者の負担軽減
単純搬送作業を自動化することで、作業者は品質改善や段取り業務など、より付加価値の高い作業へ集中できます。
2. 品質の安定化
ロボットによる搬送は作業を標準化できるため、作業者によるばらつきを抑制できます
3. 測定工程の安定運用
加工完了後すぐに測定を行えるため、測定漏れやタイミング遅延のリスクを低減できます。
4. 将来の工程拡張
測定機だけでなく、
- 洗浄機
- マーキング装置
- 外観検査装置
- 梱包装置
などとの連携にも展開できます。
この事例から学べること
自動化というと、全ての工程に接続したラインの自動化や、高性能な設備に組み込まれたロボット導入をイメージしがちです。
しかし実際の現場では、設備そのものよりも「設備間の搬送」に課題があるケースが少なくありません。
工程間自動化を導入することで、
- 省人化
- 品質安定
- 作業負荷軽減
- 夜間運転への発展
を実現できる可能性があります。
工程間自動化をご検討中の方へ
もし、
- 加工機と測定機を連携したい
- 三次元測定機への搬送を自動化したい
- 工程間搬送を省人化したい
- 限られたスペースでロボット導入したい
という課題をお持ちであれば、設備単体の自動化ではなく、工程全体を最適化する工程間自動化という考え方から検討してみることをおすすめします。
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