Napco Brandsの自動化事例
ユニバーサルロボットの協働ロボット「UR10e」を搭載したRobotiq製パレタイジングシステムを2台導入したことで、シカゴ近郊のコーヒーメーカーであるNapco Brandsは、人手不足に対応しながら自社ブランド事業の拡大に成功しました。
導入後は、生産性が15％向上したほか、1日あたり8人分の作業を自動化。作業者はより付加価値の高い業務へ配置転換できるようになり、労働災害のリスク軽減にもつながっています。
「Napcoでは、プライベートブランド向け製品の製造・包装を数多く手がけています」と話すのは、Napco Brandsでオペレーション担当副社長を務めるEric Latsch氏です。
同社では事業拡大を進める一方で、プライベートブランド事業を支える十分な人材を確保することが大きな課題となっていました。そこで、人手不足への対応と従業員の安全性向上、生産性改善を目的に、ユニバーサルロボットの協働ロボット「UR10e」を搭載したRobotiq製「AX10」自動パレタイジングシステムを2台導入しました。
Latsch氏は当初、生産性向上のためにさまざまな包装設備を検討していました。しかし、その多くは設備投資額が非常に大きく、導入のハードルが高いことが課題でした。
「1つの包装ラインだけでも数百万ドル規模の投資が必要になります。それだけの費用をかけても、期待どおりの成果が得られるとは限りません。」
そこで同社が選択したのが、より導入しやすく費用対効果に優れた協働ロボットによる自動化でした。
Robotiqのパレタイジングシステムは、導入から1年以内に投資を回収できただけでなく、1日あたり8人分の作業を自動化。その結果、従業員をより付加価値の高い業務へ配置できるようになり、生産体制の強化と事業拡大を同時に実現しています。
Napco Brandsでは、ユニバーサルロボットの協働ロボット「UR10e」を搭載したRobotiq製パレタイジングシステムを導入することで、これまで手作業で行っていたパレタイジング工程の自動化を実現しました。
ここでは、手動作業から自動化へ移行した導入プロセスや、システム構成、運用のポイントなど、ソリューションの詳細をご紹介します。
導入した協働ロボットによるパレタイジングシステムは、2交代制で1日18～20時間稼働しています。各パレタイジングセルでは約1,500箱を積み付け、2台合わせて1日約18万個分のシングルサーブコーヒーカップを出荷用にパレタイジングしています。
この自動化により、Napco Brandsの生産性は約15％向上しました。また、人件費を固定化できたことに加え、残業時間も大幅に削減。生産能力に余裕が生まれたことで、新規案件の獲得にも積極的に取り組めるようになりました。
オペレーション担当副社長のEric Latsch氏は、次のように語っています。
「自動化によって生産効率が向上したことで、新たな顧客を獲得できるようになりました。現在では、2年前には想像もできなかったような新しいプライベートブランドのお客様とも取引しています。」
Napco Brandsが導入したRobotiq製「AX10」パレタイジングシステムは、導入のしやすさや、さまざまなパレット高さに柔軟に対応できること、さらに豊富な導入実績が評価され、Universal Robotsの販売代理店であるFPE Automationから提案されました。
システムの構築は、ユニバーサルロボット認定システムインテグレーターのDesignHawk Innovationsが担当。既存の包装ラインへ2台の協働ロボットによるパレタイジングシステムを統合し、自動箱詰め機（ボックスシーラー）から搬送される製品をパレットへ自動で積み付ける工程を構築しました。
Robotiqのパレタイジングシステムには、直感的に操作できるオンラインコンフィギュレーターが搭載されています。箱のサイズやパレット寸法、積み付けパターンを入力するだけで、システム構成やサイクルタイムをシミュレーションできるため、導入前に必要な処理能力を確認できます。
DesignHawk InnovationsのBenning氏は、次のように語ります。
「最終的なシステム性能を正確に予測することは、これまで常に難しい課題でした。しかし、このシミュレーション機能のおかげで、必要なサイクルタイムを満たせることを事前に確認できました。シミュレーションソフトウェアを試し、Robotiqがパレタイジングに必要な機能を包括的に備えていることが分かったことで、このシステムを採用する決め手になりました。」
Robotiqのパレタイジングシステムが導入されると、Napco BrandsのEric Latsch氏は、そのコンパクトな設置スペースと立ち上げの早さに驚いたといいます。設置当日には、DesignHawk InnovationsのBenning氏がシステムの操作方法を説明し、その後数日間にわたって現場での立ち上げをサポートしました。
Latsch氏は次のように語ります。
「包装ライン全体はPLCで制御されていますが、協働ロボットによるパレタイジングシステムは、追加のPLCを必要とせず、URの内蔵コントローラーだけで動作します。」
DesignHawk InnovationsのCEOであるJeff Benning氏によると、各協働ロボットは互いの動作を連携しながら稼働する仕組みになっています。パレタイジング工程へ搬送された箱は、Robotiqが提供するセンサーによって検知され、その情報をもとにソフトウェアがUR10eへ指令を送り、自動で箱を把持・積み付けます。
また、UR協働ロボットにはコントローラーが標準搭載されているため、追加の制御機器が不要です。その結果、システム構成をシンプルに保てるだけでなく、保守やプログラミングの負担を軽減し、トラブル発生のリスクも抑えられます。
Benning氏は次のように述べています。
「追加のハードウェアが不要なため、診断やプログラミングが複雑になりません。Napcoの担当者へメンテナンス方法を教える負担も少なくなり、結果としてトラブルが発生する可能性も低くなります。」
協働ロボットによるパレタイジングシステムの大きな特長は、プログラミングが容易で、導入後も現場で運用・保守しやすいことです。
DesignHawk Innovationsでは、システムを導入して終わりではなく、ユーザーが自ら運用・保守を行えるよう継続的なサポートを提供しています。直感的に操作できるユニバーサルロボットの協働ロボットとRobotiqのパレタイジングソフトウェアにより、現場担当者でも安心してシステムを扱える環境を実現しました。
Napco Brandsの生産フロアマネージャーであるEric Matthews氏は、パレタイジングシステムを導入するまでロボットを扱った経験はありませんでした。
Matthews氏は次のように語ります。
「簡単なトレーニングは受けましたが、内容はとても分かりやすいものでした。一度操作方法を教えてもらうと不安はなくなり、その後は自分で問題なく運用できました。」
Robotiqのパレタイジングソフトウェアでは、品種切り替えを短時間で行えます。協働ロボットに搭載されたタッチパネルから、箱のサイズや積み付け数、箱の向きなどを1分以内で変更できるため、多品種生産にも柔軟に対応できます。
新製品が追加された場合でも、既存のプログラムをコピーして必要な設定を変更するだけで対応可能です。そのため、新たなプログラムを一から作成する手間がかからず、段取り替えの時間を大幅に短縮できます。
Matthews氏は次のように語ります。
「設定変更はとても簡単です。さまざまなサイズの箱や積み付け条件にも、自分でプログラムを調整して対応できます。」
Eric Latch, VP of Operations, Napco Brands協働型パレタイザーの導入により、作業中の負傷リスクを減らすことができました。また、単調な繰り返し作業を自動化したことで、従業員の負担が軽減され、離職率の改善にもつながっています。
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