All Axis Machiningは、既存の古い機械を自動化することに課題を抱えていました。しかし、UR+プラットフォームのオープンな統合アーキテクチャを活用することで、協働ロボットによる6つの異なる工程の自動化を短期間で実現しました。その成果を受け、All Axis Machiningは自社で培ったノウハウを活かし、ほかの機械加工会社にもユニバーサルロボットの協働ロボットを活用したシステムインテグレーションサービスを提供するようになりました。
All Axis Machiningは、テキサス州ダラスにある小規模な機械加工会社です。同社では人手不足によって機械の稼働が止まり、生産性が低下することが課題となっていました。「全員が昼食に出て、どの機械も動いていない状況を見ると、本当に頭を抱えました」と、All Axis MachiningのオーナーであるGary Kuzmin氏は語ります。「午後5時以降は最小限の人数で操業するため、稼働している機械は半分ほどでした。注文品を納期通りに顧客へ届けられず、その損失も発生していました」
自動化を進めるうえで大きな障壁となっていたのが、All Axis Machiningで使用している機械の多くが、従来型の産業用ロボットと直接接続できないレガシー設備だったことです。「従来型の産業用ロボットは安全柵も必要です。限られた工場スペースを安全柵のために使いたくありませんでした。さらに重要なのは、ロボットを1つの作業だけに固定したくなかったことです」とKuzmin氏は説明します。
従来型の産業用ロボットでは有効な選択肢を見つけられなかったAll Axis Machiningは、協働ロボットが課題を解決する有力な手段になることを見いだしました。
「ユニバーサルロボットのデモを見て、協働ロボットなら古い機械のコントローラーとも簡単に連携できるとすぐに分かりました」と、All Axis MachiningのオーナーであるGary Kuzmin氏は語ります。現在、同社では複数の協働ロボットを活用し、CNC機のマシンテンディングをはじめ、サンディング、バリ取り、部品検査、レーザーマーキング、ワイヤ放電加工など、さまざまな工程を自動化しています。
ユニバーサルロボットの協働ロボットとAll Axis Machiningの機械との連携は、UR+プラットフォームによって実現されています。無償のソフトウェア開発キット（SDK）を利用することで、ユーザーはURCapsと呼ばれる独自のプラグインを開発できます。これにより、協働ロボットのティーチペンダント上で、ロボットだけでなく周辺機器を含むアプリケーション全体を一元的に操作できます。
「ユニバーサルロボットは、当社のような機械加工会社でも活用できるソリューションを実現してくれました」と、ゼネラルマネージャーのDave Perkowski氏は語ります。「システムがオープンなので、特定のメーカー独自の環境に縛られることがありません。さまざまな機器との通信を簡単に拡張するための仕組みが用意されています」。All Axis Machiningでは、TCP/IP、イーサネット、Modbus、PROFINETなどの通信プロトコルを活用し、協働ロボットと既存の機械を接続しています。
「技術面で見ても、これだけの機能を備えながら、現在のシステムに追加の支援や想定外のコストなしで統合できるのは非常に魅力的です」とPerkowski氏は語ります。「特別なライセンス契約を結ぶ必要がないことも大きなメリットです。ユニバーサルロボットの協働ロボットを購入すれば、必要な環境がそろいます。ユニバーサルロボットのウェブサイトで開発者登録を行うだけで、必要な資料をダウンロードできます」
All Axis MachiningのオーナーであるGary Kuzmin氏（右）は、次のように語ります。「当社には、5年、6年、7年前に導入したレガシー設備が数多くありました。当時は、こうした設備を自動化するための選択肢自体がほとんどありませんでした。UR+ソフトウェアとの連携によって、これらの設備を協働ロボットで自動化された一体型システムへと生まれ変わらせることができました。さらに、そこで得た仕組みをほかの機械加工会社にも展開できるようになりました」
UR+プラットフォームは、エンドエフェクタや力覚センサー、ビジョンカメラなど、協働ロボットに取り付ける周辺機器の選定や導入もサポートしています。UR+には、ユニバーサルロボットとの互換性が確認された100種類以上の製品が掲載されています。「UR+の製品ラインアップを確認し、グリッパーやツールチェンジャーを選んで、すぐに協働ロボットへ取り付けることができました」とKuzmin氏は語ります。
All Axis Machiningが初めてUR10協働ロボットを導入した際、既存の人員体制では、ある部品の加工に4～5か月かかると見込んでいました。「当時は追加の人員を採用できなかったため、協働ロボットをCNC機に導入しました。その結果、機械の稼働時間を大幅に増やすことができ、予定より約2か月半早く部品を納品できました」とKuzmin氏は説明します。「その仕事だけで利益は60％増加し、投資回収期間は約4か月でした。スピンドルの稼働時間も、1日約8時間から約20時間へと伸びました」
All Axis Machiningはさらに、UR10の50ミクロンの精度が、レーザーマーキングやCNC機への正確な部品投入だけでなく、サンディングやバリ取りにも効果を発揮することに気づきました。「以前はサンディングをすべて手作業で行っていたため、加工跡にばらつきが生じることがありました」とKuzmin氏は語ります。「UR10を使うことで、仕上がりをきれいな直線状にそろえられるようになりました。また、作業者はこの負担の大きい作業から解放され、UR Academyの無料オンライントレーニングを受講した後は、自ら協働ロボットをプログラミングし、操作できるようになりました」
協働ロボットによる自動化を開始して半年後、All Axis Machiningの経営陣は、自社で蓄積したノウハウを、同じ課題を抱えるほかの機械加工会社にも展開できることに気づきました。そこでKuzmin氏は、金属加工業界向けにユニバーサルロボットの協働ロボットを活用した一体型自動化ソリューションの導入支援を専門とするAll Axis Roboticsを設立しました。「突然、まったく新しいビジネスが生まれました。協働ロボットをレガシー設備へ統合することは、米国の製造業を大きく前進させる力になると考えています」とKuzmin氏は語ります。
All Axis Machiningは、幅広い業界に製品を提供する金属加工メーカーです。現在はAll Axis Roboticsを通じて、ユニバーサルロボットの協働ロボットを活用したシステムインテグレーションサービスも提供しています。CNCマシンテンディング、CNCブレーキプレス、自動バリ検出、ロボットによるサンディングやバリ取り、部品マーキングなど、一般的な機械加工やさまざまな製造工程に対応する一体型自動化ソリューションを提供しています。
www.allaxismachining.com および www.aacobot.com
使用したUR+製品：
All Axis Machiningでは、ユニバーサルロボットのUR10協働ロボットを活用し、わずか5か月の間に5件の自動化システムを導入しました。CNCマシンテンディングをはじめ、サンディング、バリ取り、部品検査、レーザーマーキング、ワイヤ放電加工など、幅広い工程の自動化を実現しています。
ユニバーサルロボットの協働ロボットを導入したことで、All Axis Machiningでは無人運転が可能となり、スピンドルの稼働時間を1日8時間から20時間へ延長しました。「工場内にはカメラを設置しているので、約80マイル離れた自宅からでも、周囲に人がいない状態でロボットが機械を稼働させている様子を確認できます」と、All Axis MachiningのオーナーであるGary Kuzmin氏は語ります。「実際に見ると、本当に印象的な光景です」
数千の企業が協働ロボットを活用しています...
