Stellantisの組立自動化
Stellantis N.V.は、PSAグループとFiat Chrysler Automobilesの合併により誕生した多国籍自動車メーカーです。同社はイタリア・トリノのMirafiori工場に11台のユニバーサルロボットの協働ロボットを導入し、新型FIAT 500eの組立工程と品質検査の自動化を推進しました。
協働ロボットの導入により、複雑な組立作業の精度と品質の再現性が向上したほか、これまで手作業で行っていた工程の人間工学も大きく改善しています。
FIAT 500eの生産ラインでは、高い品質基準を満たすため、組立工程や品質検査において高精度かつ再現性の高い自動化が求められていました。また、工場では作業者の平均年齢が高く、身体への負担軽減や作業環境の改善も重要な課題となっていました。
こうした課題に対応するため、Stellantisは数年前からユニバーサルロボットの協働ロボットを採用しています。同社では、協働ロボットによる高度な人とロボットの協働を実現することで、生産品質の向上と作業者の負担軽減を両立しています。
さらに、自動化によって作業者は反復的で身体的負担の大きい作業から解放され、より付加価値の高い業務へ配置できるようになりました。
Mirafiori工場では、11台の協働ロボットが以下の工程を自動化しています。
車両ドアへの防水ライナー貼り付け（UR10e×2台） ソフトトップの位置決めおよび接着剤塗布状態の確認（UR10e×1台） ソフトトップフレームの寸法検査（UR10e×1台） テールゲートへのブラインドリベットの圧入（UR10e×1台） ボンネットの取り付け（UR10e×1台） リアサイドドアヒンジの締め付け（UR10e×1台） マッドガードの取り付け（UR10e×2台、UR5×2台）
ユニバーサルロボットの協働ロボットでFIAT 500eの組立工程を最適化
Mirafiori工場では、作業者が協働ロボットの仕組みや安全性を十分に理解できるよう、段階的に導入を進めました。
Mirafiori工場のプラントマネージャーであるLuigi Barbieri氏は、次のように語ります。
「まずは社員食堂にユニバーサルロボットの協働ロボットを設置し、昼休みに従業員へグラス入りの水を配る役割を担わせました。」
この取り組みにより、現場の作業者は協働ロボットの安全性や、人と同じ空間で作業できる特長を実際に体験することができました。その結果、生産ラインへの導入に対する不安が解消され、協働ロボットへの理解が深まりました。
この実証を経て、ユニバーサルロボットの協働ロボットはFIAT 500eの生産ラインへ本格導入され、さまざまな組立工程で活用されています。
ドア組立ラインでは、2台のUR10e協働ロボットが連携して防水ライナーの貼り付け作業を行っています。
ビジョンシステムがドアの到着を検知すると、協働ロボットが動作を開始します。手首部に取り付けられたローラーでライナーに一定の圧力をかけながら、ドアパネルへ均一に貼り付けます。
この工程では、限られたスペースの中で複雑な軌道を正確にたどり、ドアパネルのクリップ部を避けながら、防水ライナーを隙間なく貼り付ける必要があります。
UR10e協働ロボットはミリ単位の高精度な動作を実現し、±0.05mmという高い繰り返し精度により、安定した組立品質を確保しています。
FIAT 500eカブリオレモデルのソフトトップ組立ラインでは、2台のUR10e協働ロボットが組立作業と品質検査を担当しています。
1台目の協働ロボットは、専用の治具を用いてプライマートラックの清掃・前処理を行った後、ソフトトップをフレームへ固定するための接着剤を塗布します。
続いて、2台目の協働ロボットがビジョンシステムを用いて品質検査を実施します。接着剤が連続して均一に塗布されているか、また寸法が規格どおりであるかを確認し、高い組立品質を確保しています。
2台目のUR協働ロボットは、多関節ロボットと連携してソフトトップの品質検査を行います。
ソフトトップの組立が完了すると、専用治具で製品を開いた状態にし、多関節ロボットが搬送します。その後、UR協働ロボットがビジョンシステムを用いてソフトトップフレームの寸法を測定し、規格どおりに組み立てられているかを確認します。
品質基準を満たしていることが確認されると、多関節ロボットが製品を次工程へ搬送します。
この自動化により、接着剤の塗布状態やソフトトップフレームの寸法を高精度に検査できるようになり、生産性と製品品質の向上を実現しています。
Ennio Meccia, Head of Manufacturing Chief Engineers - STELLANTIS数年前、私たちはユニバーサルロボットの協働ロボットを採用することを決めました。URの技術は、生産プロセスと製品品質の両面で、当社グループが求める品質基準を満たすだけでなく、人とロボットが安全かつ効率的に協働できる環境を実現してくれています。」
FIAT 500eカブリオレのドア組立ラインでは、UR10e協働ロボットがテールゲートフレームへブートヒンジ補強材を固定する10本のブラインドリベットを圧入しています。
作業者がテールゲートフレームとヒンジ補強材をワークステーションへセットすると、協働ロボットがリベットの位置決めから圧入までを自動で行います。
この自動化により、生産性と作業者の負担軽減を実現するとともに、工程の入出力データを常時監視することで、高い品質と安定した生産を維持しています。
ボンネット取り付け工程では、前工程でヒンジのねじが仮止めされた状態で車体が搬送されます。ボンネットの位置決めが完了すると、UR10e協働ロボットが4本のねじを規定トルクで締め付けます。
この工程では、ボンネットを閉じた状態でねじを締め付ける必要があるため、作業者からねじが見えにくく、締め忘れや締め付け不足が発生する可能性がありました。
協働ロボットの導入により、適切なトルク管理による組立品質の向上に加え、作業効率も改善しています。また、無理な姿勢での作業が不要となり、作業者の身体的負担の軽減にもつながっています。
FIAT 500eの追加リアサイドドア搭載モデルでは、複雑な締め付け工程を自動化するため、UR協働ロボットを導入しています。
協働ロボットは専用の自動化ツールと連携し、ドアを正しい位置へ保持した後、車体後方からヒンジの締め付け作業を行います。
この自動化により、作業者は車体内部の見えにくい箇所で無理な姿勢を取りながら作業する必要がなくなりました。また、75Nmの高トルクで動作する締め付け工具による身体への負担や接触リスクも軽減しています。
板金工程では、左右のマッドガードが仮組みされた車体に対し、2台のUR5と2台のUR10e協働ロボットがマッドガードの固定作業を行います。
4台の協働ロボットは昇降式プラットフォームに搭載され、車体の位置に合わせて下降します。プラットフォームで部品の位置を固定した後、それぞれに搭載されたトルク制御対応の電動ドライバーにより、24本のねじを規定トルクで締め付けます。
この自動化により、作業者は車体の下に入り込んで作業する必要がなくなり、人間工学が大きく改善されました。また、適切なトルク管理によって板金部品への応力を低減するとともに、サイクルタイムを短縮し、生産性の向上にも貢献しています。
数千の企業が協働ロボットを活用しています...
