Opelは、ユニバーサルロボットのUR10協働ロボットを導入し、エアコンコンプレッサーをエンジンブロックに取り付けるねじ締め作業を自動化しました。
これにより、組立作業者を身体的負担の大きい作業から解放し、より働きやすい環境を実現しています。
アイゼナハ工場で実施されたこのパイロットプロジェクトは、Opelにとって協働ロボットを活用した自動化への第一歩となりました。同時に、今後のさまざまな工程への展開に向けて、協働ロボットの導入・運用に関する知見を蓄積しています。
アイゼナハ工場は、Opelのリーン生産を支える重要な拠点です。1992年9月に操業を開始し、約1,400人の従業員を擁する同工場は、ドイツの自動車生産において先進的な取り組みを進めてきました。
その先駆的な役割をさらに強化するため、Opelは2018年、アイゼナハ工場に部門横断型の自動化チームを設置しました。
チームはボディ製造から組立まで、新しい技術を活用できる工程を特定し、生産現場への導入を進めています。
プロジェクトを開始して間もなく注目したのが、協働ロボットでした。人の近くで作業できる協働ロボットには、これまで自動化が難しかった工程にも導入できる可能性があります。
そこでOpelは、協働ロボットを活用し、人とロボットが連携する新たな組立工程の構築に取り組みました。
STEVE GEINITZ, Manufacturing engineer at Opel Eisenachアイゼナハ工場は、常にチームワークと高品質なものづくりを大切にしてきました。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、従業員を支援する新たな自動化の可能性を広げることができます」
Opelは、親会社であるGroup PSAでの導入実績を通じて、ユニバーサルロボット（UR）の協働ロボットについてすでに知見を持っていました。
そこでプロジェクトチームは、最初の協働ロボットアプリケーションとして、エンジン組立ラインのねじ締め工程を選定しました。
UR10は従業員と同じ作業空間で稼働し、エンジンブロックにエアコンコンプレッサーを取り付けます。ストップ＆ゴー方式で流れる生産ラインに合わせ、2分ごとに3本のねじを正確に22Nmのトルクで締め付けます。
2シフトで稼働するUR10は、最大7種類のエンジンに対応し、1時間あたり30台を処理します。
生産ラインの制御システムから現在流れているエンジンの種類を取得することで、UR10はそれぞれのエンジンに適したプログラムを自動的に実行します。
「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、エンジン組立ラインにおける身体的負担の大きい作業から従業員を解放できました」と、Opel EisenachのManufacturing Engineer、Steve Geinitz氏は説明します。
「以前は、ねじを締め付ける際に大きな反力を受け止める必要があり、手や肩に大きな負担がかかっていました」
また、UR10の導入に対する従業員の不安を和らげ、親しみを持ってもらうため、同社では協働ロボットを「Günni」と名付けました。
Opelは、エンドエフェクターの製作から生産ラインへの導入まで、協働ロボットのアプリケーション構築を社内で行いました。
Steve Geinitz氏が率いるチームは、専用のスプリング機構を備えたねじ締めツールを開発。実際の生産ラインへ導入する前には、開発エリアのキーパッドを使ってラインから送られる信号をシミュレーションし、動作を検証しました。
「UR協働ロボットを選ぶ決め手の一つとなったのが、プログラミングの簡単さです」とSteve Geinitz氏は語ります。
「従来型の産業用ロボットの多くは、高水準言語によるコードを理解する必要があります。それに対して、ユニバーサルロボットのユーザーインターフェースはグラフィカルで、非常に直感的に操作できます」
プロジェクトの一環として、複数の従業員がユニバーサルロボットの認定トレーニングパートナーであるWillich Elektrotechnikで、協働ロボットの操作とプログラミングに関する基礎トレーニングを受講しました。
Opelは今後、今回のパイロット導入で得た成果をもとに、協働ロボットの活用をさらに拡大する計画です。
すでに2台目のUR10が開発エリアに導入されており、新たなアプリケーションの検証に活用されています。同時に、今後ドイツの生産現場で普及が見込まれる協働ロボット技術を扱えるよう、従業員の教育も進めています。
数千の企業が協働ロボットを活用しています...
