FT-Produktionは、自動車メーカーや建設会社、家具業界など、幅広い顧客に金属加工サービスを提供する企業です。
1983年に設立され、スウェーデン南部のÅsedaに拠点を構えています。25人の従業員が働いており、スウェーデンをはじめ、ノルウェー、リトアニア、シリア、タイなど多様な国の出身者で構成されています。
FT-Produktionは、隣接するProfilgruppenと連携し、最大7.5メートルの金属部品をさまざまな業界へ供給しています。
受注の増加に対応するため、FT-Produktionは柔軟に活用できる協働ロボットを導入しました。人員を増やすことなく生産性を高め、15万個の部品を製造する工程では500時間の作業時間を削減しています。
協働ロボットの導入は、従業員の働き方にも変化をもたらしました。単調な反復作業を自動化することで、日々の業務に変化が生まれ、仕事への満足度向上にもつながっています。
これは、熟練人材の確保と定着が課題となっている金属加工業界において、大きなメリットとなっています。
FT-ProduktionがVolvoやRenault、Scaniaなどの大手企業から大口の注文を受けた際、生産能力と生産性を限界まで高めてでも、その需要に応えたいと考えました。
一方で、必要なスキルを持つ人材の採用は容易ではありません。そこで同社は、人員の増加に頼るのではなく、自動化によって生産能力を高める方法を模索しました。
拡大する市場の需要に対応するため、FT-Produktionは中小規模の製造現場でも柔軟に活用できる自動化ソリューションに着目しました。
「プログラミングが簡単なことから、OnRobot、ユニバーサルロボット、EasyRoboticsの製品を組み合わせたソリューションを選びました。投資はわずか9か月で回収できる見込みです」と、姉とともに家族経営のFT-Produktionを所有・運営するJoakim Karlberg氏は語ります。
「これによって、これまでよりはるかに大きな注文にも対応できるようになりました」
2017年、FT-Produktionは創業以来最大規模の設備投資を行い、多くの工作機械を刷新しました。その投資の一部として、新たに柔軟な協働ロボットシステムを導入しました。
システムは、ユニバーサルロボットのUR5eに、OnRobotの2台のRG2グリッパーを装着し、EasyRoboticsのProFeeder自動化プラットフォームと組み合わせて構成されています。
この協働ロボットシステムによって、FT-Produktionでは1年以上にわたりマシンテンディングを自動化しています。その結果、従業員に残業を求めることなく、従来よりも生産量の多い注文や短納期の案件に対応できるようになりました。
「生産性に対する要求は高まり続けていますが、必要なスキルを持つ人材を確保することは容易ではありません。自動化によって、現在では1人のオペレーターが無理なく3～4台の工作機械を同時に担当できます」とKarlberg氏は語ります。
「大量生産をロボットで自動化し、単調な手作業をできるだけ減らしたいと考えています。そうすることで、従業員は作業内容に変化のある小ロットの仕事に、より多くの時間を使えるようになります」
FT-Produktionがこの協働ロボットシステムを知ったきっかけは、ユニバーサルロボットの販売代理店であるEdströmsとの打ち合わせでした。
Edströmsは、さまざまな工作機械に対応した協働ロボットシステムの提供から設置までを支援しています。さらに、協働ロボットアームやグリッパー、供給モジュールの操作・再設定を担当する従業員に対し、実践的なトレーニングも提供しています。
協働ロボットを活用した自動化システムは、週5日、1日最大16時間稼働し、2か月未満で15万個の部品を生産できます。
25秒に1回、UR5のRG2グリッパーが、ProFeederの着脱式パーツトレイから加工前の部品を取り出し、CNC工作機械へセットします。
同時に、もう一方のグリッパーが加工済みの部品をCNC工作機械から取り出し、コンテナへ移します。
この2つの作業を一連の動作で行えるのが、OnRobotのRG2デュアルグリッパーです。2つのグリッパーを活用することで、1サイクルあたりの作業時間を12秒短縮しています。
その結果、FT-Produktionでは15万個の部品を生産する際に、合計500時間の作業時間を削減しています。
FT-Produktionでは、650種類のアルミニウム部品を製造し、年間7,000件の注文に対応しています。生産数量も5個から15万個までと幅広く、多品種・変量生産への柔軟な対応が求められます。
そのため、自動化システムには、製品を切り替える際のダウンタイムを最小限に抑えながら、さまざまな部品に対応できる柔軟性が欠かせません。
従来は、従業員がCNC工作機械に4個の部品を手作業でセットし、加工が完了するまで90秒間待機する作業を繰り返していました。
現在では、ProFeederに搭載された2台の着脱式パーツトレイのうち、1台に部品を補充するだけで準備が完了します。この作業にかかる時間はわずか5分です。
協働ロボットがProFeederのパーツトレイを空にすると、オペレーターは空になったトレイを取り外し、あらかじめ部品を補充したトレイと交換します。これにより、CNC工作機械は短時間で加工を再開できます。
さらに、EasyRoboticsのリーンロボットオートメーションの考え方を取り入れ、前工程で加工した部品をProFeederのパーツトレイへ直接配置することで、部品供給をさらに効率化することも可能です。
「好調な市場環境が続くなか、生産のボトルネックもなくなることはありません。そのため、工程の最適化や自動化をさらに進められる余地があると考えています」とKarlberg氏は語ります。
「今後2年以内に、当社の工場へさらに2台の協働ロボットを導入する可能性があります」
Joakim Karlberg, Owner, FT-Produktion.生産性向上への要求は高まり続けていますが、必要なスキルを持つ人材の確保は容易ではありません。自動化によって、現在では1人のオペレーターが無理なく3～4台の工作機械を同時に担当できます。大量生産をロボットで自動化して単調な手作業を減らすことで、従業員は作業内容に変化のある小ロットの仕事に、より多くの時間を充てられるようになりました」
FT-Produktionで機械技術者として働くMikael Andersson氏は、Edströmsで2日間の座学と実践トレーニングを受講し、ロボットのプログラミングと操作を担当するようになりました。
トレーニングは、ユニバーサルロボットアカデミーのプログラムに基づいており、無料のeラーニングコースによる継続的な学習も行われました。
さらに、EasyRoboticsのProFeederとOnRobotのデュアルグリッパーについてもトレーニングを受講。システム全体の設置からプログラミング、操作、再設定まで、自ら柔軟に対応できるようになりました。
「実際に使ってみると、ロボットの操作は想像していたよりも簡単でした。同じ工作機械に一日中部品を供給していると、仕事が終わる頃には全身の関節に負担を感じます」とAndersson氏は語ります。
「今では単調な作業が減り、仕事がずっと面白くなりました。職場でロボットが動いているのを見るのも楽しいですね。もっと多くの人に知ってもらいたいです。この協働ロボットシステムは簡単に再設定できるので、小ロット生産でもコストに見合う自動化が可能です」
新世代の協働ロボットを幅広い工程で活用するには、高性能な周辺機器も重要です。
特にグリッパーの機能性と使いやすさは、自動化できる作業や部品の種類を広げるだけでなく、自動化投資の回収期間にも大きく影響します。
「ロボットの画面上で設定を変更するだけなら、別の部品への切り替えに10秒しかかかりません」とFT-Produktionの機械オペレーターは語ります。
同氏は、人手が限られる一方で需要が高まるなか、協働ロボットを生産を支える有効なツールだと評価しています。
「ロボットが人の仕事を奪うわけではありません。ロボットを活用することで、より多くの注文に対応し、複雑な部品をより高い品質で提供できるようになります。設置や調整も簡単なので、Edströmsの電話サポートを受けながら、すべて自分で対応できました」
FT-Produktionが最初に導入した協働ロボットシステムは、「プラグ＆プロデュース」の考え方に基づいています。これにより、中小規模の製造現場でも柔軟な自動化を容易かつ効率的に導入できます。
システムは、ユニバーサルロボットのUR5、EasyRoboticsのProFeeder、OnRobotの2台のRG2グリッパーを組み合わせたデュアルグリッパーで構成されています。
各機器を統合することで、直感的な操作とプログラミングを実現。ロボットのタッチスクリーンに表示される3D画面を使って、システムを設定できます。
ProFeederとRG2はユニバーサルロボットの認定製品で、ユニバーサルロボット＋プラットフォームを通じて提供されています。
