Jenny | Waltleは、リーン生産方式とカイゼンの考え方を取り入れ、短納期と高品質を両立する生産体制を構築しています。
同社は、生産工程のさらなる最適化に向け、自動化の中でも難易度が高い「ビンピッキング」に取り組みました。2台のUR5協働ロボットが、箱の中にランダムな向きで入った部品をピックアップし、CNCフライス盤へ供給します。
これにより、熟練人材の確保が難しい状況でも安定した生産を実現。工程の信頼性を高め、不良品ゼロを実現するとともに、生産量を11％向上させました。
アルミニウム、金属、プラスチック部品を製造するオーストリアのJenny | Waltleにとって、熟練人材の確保は大きな課題でした。拠点を置くフォアアールベルク州では雇用率が高く、事業を成長させるためには自動化を進める必要がありました。
同社は当初、従来型の産業用ロボットを導入しましたが、すぐに、より柔軟な自動化ソリューションが必要だと判断しました。
「ロットサイズが小さくなるほど、簡単に操作できることが重要になります。新しい受注に合わせてシステムをすばやく変更するには、それが欠かせません。ロボットの性能は、その次に重要です」と、Jenny | WaltleのDesign Engineer、Sebastian Schuler氏は説明します。
同社のCNC設備では、500～5,000個のロットを中心に生産しています。
「Automatica 2016でユニバーサルロボットを知りました。直感的な操作性と技術の高い柔軟性に、すぐに魅力を感じました」とWaltle氏は振り返ります。
URパートナーのSTB Steuerungstechnik Beckと協力し、Jenny | Waltleは2台のUR5協働ロボットを活用したビンピッキングシステムを開発しました。
「部品をあらかじめ手作業で並べ替える方法は、私たちにとって選択肢ではありませんでした。それでは本当の意味で『リーン』とはいえません」とWaltle氏は、今回の自動化に至った理由を説明します。
2台の協働ロボットは2シフト体制で稼働し、1日最大2,400個のアルミニウム部品を処理します。
ランダムな向きで箱に入った部品を正確に取り出すため、Jenny | Waltleは3Dカメラシステムを導入しました。
まず、外部に設置された3Dカメラが箱の中のアルミニウム部品をスキャンし、3Dデータ（点群データ）を生成します。このデータをもとに、1台目のUR5が各部品の正確な位置だけでなく、複雑な表面形状まで認識し、適切な部品をピックアップします。
真空グリッパーを装備した1台目のUR5が、箱の中から部品を一つずつ取り出します。ツールフランジに追加された軸を活用することで、周囲との衝突を避けながら、部品を正確に取り扱うことができます。
安定した把持精度を確保するため、UR5は取り出した部品を一度仮置き用のトレイに置き、向きを整えます。部品が正しい位置に収まると、次のトレイへ移動させます。
そこから2台目のUR5が部品をピックアップし、CNCフライス盤の油圧クランプへ正確にセットします。
加工が完了すると、UR5がCNCフライス盤から部品を取り出します。最後に1台目のUR5が加工済みの部品を別の箱へ収納し、一連の工程が完了します。
DANIEL WALTLE, Managing Directorインダストリー4.0が広く注目されるなか、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、その流れを成長の機会として捉え、将来を見据えた生産体制を構築しています
UR5協働ロボットは、新しい部品のCNC加工にも1時間以内で対応できるよう設定を変更できます。そのため、Jenny | Waltleでは、協働ロボットを使用するワークステーションをモジュール式に設計しています。
システムには12種類の部品に対応するプログラムがあらかじめ登録されており、必要に応じてすぐに呼び出すことができます。
さらに、トレイやクランプ装置も簡単に交換できるため、品種が変わっても短時間で段取り替えが可能です。これにより、多品種少量生産に求められる柔軟な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てから、品質が大きく向上しました。稼働開始以来、不良品は一つも発生していません。これにより、現在はもちろん、将来にわたってお客様へ高品質な製品を提供できます」とWaltle氏は語ります。
Jenny | Waltleは、不良品ゼロの生産を実現しただけでなく、導入から12か月以内に対象工程の生産量を11％向上させました。
数千の企業が協働ロボットを活用しています...
