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協働ロボットでCNC加工を自動化し競争力を強化

BW Industrie

UR10は、Ultima Formaがゼロカーボン航空機の燃料システムに使用する配管を製造するうえで重要な役割を果たしています。各工程における金属層の堆積を精密に制御し、安定した製造プロセスを実現しています。

協働ロボットでCNC加工やバリ取りなど複数工程を自動化

BW Industrieは、機械部品の工業用脱脂と機械加工を専門とする企業です。同社では8年以上にわたり、ユニバーサルロボットの協働ロボットを活用し、さまざまな製造工程の改善を進めてきました。

現在、生産ラインではUR5を1台、UR10を2台、UR16eを1台の計4台の協働ロボットが稼働しています。CNC旋盤へのワークの投入・取り出しをはじめ、金属管の品質検査、重量4~14kgの金属部品のバリ取りなど、幅広い作業を自動化しています。

自動化で競争力を高め従業員数50%増と売上70%増を実現

ユニバーサルロボットの協働ロボットを活用することで、BW Industrieは競争力を維持しながら、従業員数を50%、売上高を70%増加させました。さらに、従業員の筋骨格系障害(MSD)のリスクを軽減し、より働きやすい職場環境の実現にもつなげています。

BW Industrieは、フランス東部のモーゼル県に拠点を置く中小製造企業です。8年前、競争が激しさを増す中、同社は生産拠点の海外移転を避け、国内での競争力を維持するために自動化を進めることを決断しました。

当初は安全柵を必要とする従来型の産業用ロボットを導入しましたが、生産中でもオペレーターがロボットの近くで作業できる環境が求められていました。

そこで同社は、直感的に操作でき、容易に導入できる協働ロボットに着目しました。操作が簡単であれば、オペレーターも短期間で操作方法を習得でき、日常的なメンテナンスにも自ら対応できます。こうした背景から、BW Industrieは最初のUR5協働ロボットを導入しました。

その後、ユニバーサルロボットの製品ラインアップ拡充に合わせてUR10協働ロボットを2台追加し、さまざまな用途に対応する加工セルを構築しました。

さらに、重量のある金属部品のバリ取りに対応したいという顧客の要望を受け、BW IndustrieはユニバーサルロボットのUR16e協働ロボットを世界で初めて導入した企業となりました。

BW Industrie

業界 金属・機械加工
国 ヨーロッパ
従業員数 25〜50
使用したURロボット UR5、UR10、UR16e
販売代理店 Sysaxes

自動化によって解決した課題

  • 生産効率を高め、競争力を強化
  • オペレーターの筋骨格系障害(MSD)のリスクを軽減
  • 重量のあるワークや形状の異なる部品のバリ取りを自動化
  • 製造工程の柔軟性を向上
  • 協働ロボットの高い繰り返し精度により製品品質を向上

採用の決め手

  • プラグアンドプレイ対応のエンドエフェクターを迅速かつ簡単にプログラミング可能
  • 直感的で使いやすいユーザーインターフェースにより、トレーニング時間を短縮
  • 必要に応じてオペレーターが作業エリアへアクセスできる柔軟性
  • 省スペースで設置可能

協働ロボットで自動化した作業

  • 仕上げ加工
  • マシンテンディング
  • 品質検査

協働ロボットを段階的に導入しCNC加工や品質検査へ自動化を拡大

2011年、BW Industrieはユニバーサルロボットの販売代理店であるSysaxesに相談し、最初のUR5協働ロボットの導入支援を受けました。

目的は、軽量部品のハンドリングを担っていた、2008年導入の従来型産業用ロボットを置き換えることでした。

最初の自動化が成功したことを受け、BW Industrieはさらに3台のUR協働ロボットを導入。自動化の対象をCNCマシンテンディング、バリ取り、品質検査へと拡大していきました。

4台の協働ロボットでCNC加工からバリ取りまで幅広く自動化

4台の協働ロボットでCNC加工からバリ取りまで幅広く自動化

現在、BW Industrieでは4つの協働ロボットアプリケーションが稼働しています。

1つ目のアプリケーションでは、CNC旋盤へのワークの投入・取り出しを自動化しています。2つ目では、立旋盤で同様のマシンテンディングを行うとともに、部品の品質検査も担当しています。

カメラを搭載したこれらのロボットセルによって、オペレーターは反復作業から解放され、より付加価値の高い業務に集中できるようになりました。

どちらのアプリケーションでも、協働ロボットが危険性のある部品や鋭利な部品を取り扱います。そのため、作業エリアにはレーザーセーフティスキャナーを設置。人が作業エリアに入ったことを検知すると、協働ロボットが停止する仕組みを採用しています。

3つ目のアプリケーションでは、年間数十万本に及ぶ金属チューブの品質検査を自動化しています。協働ロボットが金属チューブを2台の高精細カメラの前へ運び、押出成形されたチューブの寸法を検査します。

検査で不合格と判定された場合、協働ロボットが対象部品をリジェクトボックスへ移します。協働ロボットを導入する以前は、こうした検査作業をすべて人の手で行っていました。

2019年、BW Industrieは事業の成長と顧客需要に対応するため、eシリーズのUR16eをわずか2週間で導入しました。これにより、重量4~14kgの鋳造部品のバリ取りを自動化しています。UR16eは、1日あたり約1トンの金属部品を処理します。

協働ロボットは、フライスカッター、ベルトグラインダー、研削砥石など、複数のバリ取り工具を備えた半開放型のセルに設置されています。また、UR16eには空気圧グリッパーが取り付けられています。

セルにはバリ取り前の部品を供給する専用エリアが設けられています。UR16eは空気圧グリッパーでワークをピックアップし、それぞれのバリ取り工具へ移動させて加工します。一連の作業は1分未満で完了し、加工後の部品は所定の場所へ戻されます。

eシリーズに搭載されたリモートTCP機能と協働ロボットの柔軟性を組み合わせることで、熟練オペレーターの複雑な動きを再現しながら、外部工具を使用する作業も短時間でプログラミングできます。

さらに、協働ロボットを再プログラミングすることで、サイズや形状、重量が大きく異なるさまざまな部品にも対応できます。その結果、新しい複雑な部品に対応するためのティーチング時間を従来の5分の1に短縮しました。

また、これまで身体的負担の大きいバリ取り作業を担当していた従業員は、機械の監視や品質管理など、よりやりがいがあり、筋骨格系障害(MSD)のリスクが低い業務を担当できるようになりました。

2011年に最初の協働ロボットを導入して以来、従業員数は50%増加し、売上高は70%以上増加しました。」

Laurent Wagner, CEO of BWIndustrie,

Benefits

The ease of use of Universal Robots' cobots encourages the company to regularly redeploy them on the production line to meet changing needs, supporting the evolution of BWIndustrie's product range.

The company reprogram them often as new orders are received. Over the years, the company has developed expertise in programming Universal Robots cobots and fully supports the integration of new applications.

The cobots also improved the reliability of the quality control operation of hundreds of thousands of parts per year.In the deburring process, the cobot’s perfect repeatability guarantees consistent quality.

The benefits in terms of ergonomics are important: on the quality control application, the cobot has eliminated the MSD risks associated with repetitive movements. The deburring robot avoids operator exposure to grinding dust and reduces the load carried by operators. "We can talk about immediate ROC - Return On Comfort - for all the applications that relieve operators' MSDs," explains Laurent Wagner, CEO of BWIndustrie.

The Return On Investment of the installations is less than 12 months. A record of 6 months was reached in 2015 on a loading robot working on three shifts.

Productivity gains have enabled BWIndustrie to keep its production in France and to win new markets. Since the first cobot installation in 2011, the company has increased its workforce by 50% and its turnover by 70% to reach 5.6 million euros annually.

The future of BWIndustrie will be propelled by collaborative automation : "These successes encourage us to continue with cobots., We will install two new Universal Robots in the next half year" concludes Laurent Wagner. " Universal Robots' cobots give us a technological edge with our customers, whose confidence now opens up much larger markets for us.”

BWIndustrieは、cobot UR 16 eを使用する世界初の企業ですE - Series UR 16 eバリ取りロボットは、オペレータが粉砕粉塵にさらされることを回避し、荷重負荷能力を低減します。

ユニバーサルロボットにお問い合わせください

数千の企業が協働ロボットを活用しています...

  • 生産性を向上させる
  • 変化する製品需要に適応する
  • 従業員の幸福と定着率を改善する
  • 労働力不足を補う