部品のピック＆プレースや搬送、工程間の移載といったマテリアルハンドリング工程は、多くの製造・物流現場で人手に頼って行われています。しかし、繰り返し作業や重量物の取り扱いは、作業者の負担や生産性低下の要因となりがちです。協働ロボットを活用することで、部品供給や搬送作業を安定して自動化し、生産性の向上と作業者負担の軽減を同時に実現できます。
ピッキングや搬送を含むマテリアルハンドリング工程では、次のような課題が多く見られます。
こうした背景から、ピッキング自動化を検討する企業が増えています。一方で、従来型の専用設備では、ワーク変更への対応や設置スペース、初期コストが課題となるケースも少なくありません。
協働ロボットは、従来の大型設備に比べて設置スペースを抑えやすく、既存ラインの一部から導入しやすい点が特長です。部品の取り出しや工程間搬送など、人手に依存していた作業を段階的に自動化できるため、ピッキング自動化をスモールスタートしたい現場にも適しています。
ピック＆プレースや搬送工程では、対象物の形状・重量・供給位置などが変わることがあります。協働ロボットは、作業内容に合わせて動作を調整しやすく、グリッパーやビジョンシステムなどの周辺機器と組み合わせることで、多品種少量生産や品種変更のある現場にも対応しやすくなります。
ピッキングや搬送は、繰り返し動作が多く、作業者の身体的負担や作業品質のばらつきにつながりやすい工程です。協働ロボットに単純作業を任せることで、安定した作業スピードを確保しやすくなり、作業者は検査や段取り、改善活動など、より付加価値の高い業務に集中できます。
部品やワークを所定の位置から取り出し、治具、トレー、コンベア、検査装置、加工機などへ移載する作業です。製造現場では、部品供給や加工前後のワーク搬送、検査工程への受け渡しなど、同じ動作を繰り返すピック＆プレース作業が多く発生します。
協働ロボットを活用することで、作業者が手作業で行っていた取り出し・配置作業を自動化でき、作業スピードや配置精度の安定化につながります。また、グリッパーやビジョンシステムと組み合わせることで、形状や供給状態に応じた柔軟なピッキングにも対応しやすくなります。
加工、検査、組立、梱包などの工程間で、ワークを移動させる作業にも協働ロボットを活用できます。たとえば、加工機から取り出したワークを検査装置へ移載する、検査後の部品を次工程のトレーへ並べる、組立工程に必要な部品を所定の位置へ供給するといった作業が対象になります。
人手による受け渡しや運搬を減らすことで、作業者の移動時間や待ち時間を抑えられます。また、工程間の搬送タイミングを安定させることで、ライン全体の流れを整えやすくなり、生産性向上にもつながります。
製品や部品を箱に詰める作業、必要な部品をセットにしてまとめるキッティング作業にも協働ロボットを活用できます。出荷前工程や組立前準備では、決められた数量の部品を箱やトレーに入れる、複数の部品を1セットにまとめるといった作業が繰り返し発生します。
協働ロボットを導入することで、数量や配置が決まった作業を安定して自動化でき、入れ間違いや取り忘れなどの作業ミス削減につながります。多品種少量の現場でも、品種ごとの配置や数量に合わせて動作を調整しやすいため、出荷前工程や部品供給工程の効率化に役立ちます。
協働ロボットによるピッキング自動化は、小型部品のピック＆プレースだけでなく、バラ積み部品の取り出し、重量物の投入、工作機械への供給など、さまざまな工程で活用されています。ここでは、ユニバーサルロボットの協働ロボットを活用した自動化事例を紹介します。
豊田自動織機では、ディーゼルエンジン製造における重量物の粗材投入工程にUR10eを導入しました。従来は吊具やホイストを使って手作業で粗材を投入していましたが、重量物の取り扱いや落下リスク、作業者の呼び出し対応が課題となっていました。協働ロボットとバランサー、ビジョンカメラを組み合わせることで、ばら積みされた粗材の取り出しと投入作業を自動化し、作業工数の低減と安全性の向上を実現しています。
IPTecでは、点火用トランスのはんだ付け・検査・マーキング工程間の搬送作業に、2台のUR3を導入しました。従来は作業者が部品をピックアップして作業テーブルへ配置していましたが、繰り返し作業による疲労やミスが課題でした。協働ロボットによるピック＆プレースの自動化により、生産量は123％向上し、製造コストは約8％削減。不良率もほぼゼロに近づき、作業負担の軽減と品質の安定化を実現しています。
PrecisionFormでは、深いビンに入った小型金属部品を取り出し、CNCマシンへ投入する作業にUR5とActiNavを導入しました。従来は、ロボットが把持しやすいように作業者が部品をトレイへ並べる必要があり、部品供給の手間が自動化の課題となっていました。ActiNavにより、ビン内の部品を認識し、自律的に経路を計画しながらピッキングできるようになり、バラ積み部品の取り出しとマシンローディングを自動化。作業者は複数台の機械を担当できるようになり、人手不足への対応にもつながっています。
ピッキング自動化では、対象物の形状や重量、供給状態に合わせて、グリッパー、ビジョンカメラ、センサー、ソフトウェアなどを適切に組み合わせる必要があります。ユニバーサルロボットには、URロボットと接続しやすい周辺機器やアプリケーションキットを探せるUR+のエコシステムがあります。
ピック＆プレース、バラ積みピッキング、箱詰め、マシンテンディングなど、用途に応じた周辺機器を選びやすいため、ロボット本体だけでなく、工程に合わせた自動化システムを構築しやすい点が特長です。
ピッキング工程では、対象物の種類や供給位置、箱やトレーの配置が変わることがあります。そのため、自動化設備を導入した後も、現場で動作を調整しやすいことが重要です。
ユニバーサルロボットの協働ロボットは、直感的に操作しやすいソフトウェアを備えており、ピック＆プレースのような基本動作から、周辺機器と連携した自動化まで対応できます。品種変更や工程変更が発生する現場でも、ロボットの動作を見直しながら運用しやすく、ピッキング自動化のスモールスタートにも適しています。
ユニバーサルロボットの協働ロボットは、世界中の製造・物流現場で活用されています。ピック＆プレース、マシンテンディング、パレタイジング、組立、検査など、さまざまな用途での導入事例があるため、自社の工程に近い事例を参考にしながら、自動化の可能性を検討しやすい点も特長です。
ピッキング自動化においても、小型部品の移載、バラ積み部品の取り出し、箱詰め、工作機械への投入・取り出しなど、工程に応じた活用が可能です。既存の導入実績や用途別の知見をもとに、対象物や生産条件に合わせた自動化を検討できます。
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