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協働ロボットで組立工程を自動化し作業負担70%削減

Vitesco Technologiesの組立自動化

Vitesco Technologiesで複雑な組立工程を担うUR協働ロボットをご覧ください。

24台の協働ロボットで複雑な組立工程を自動化

Vitesco Technologies Italyは、内燃機関向け燃料噴射システムやEGRバルブ、ディーゼル微粒子フィルター再生システムなど、自動車のパワートレインを支える主要コンポーネントを開発・製造するメーカーです。

競争力の維持と生産性向上を目的に、自動化を積極的に推進し、24台のUR協働ロボットを導入。現在は、DDU(Drying & Dosing Unit:乾燥・分配ユニット)、燃料レール、RDU(Reduction Dosing Unit:還元剤供給ユニット)といった複雑な組立工程に加え、製品検査やパレタイジングも自動化しています。

その結果、サイクルタイムを大幅に短縮するとともに、作業者を身体的負担の大きい工程から解放し、生産性と作業環境の両方を改善しました。

高精度な組立を支える柔軟な自動化

Vitesco Technologies Italyは、イタリア・ピサ県に2つの生産拠点を構えています。両工場では、燃料噴射システムや排気ガス制御システムなど、現代の内燃機関に不可欠なコンポーネントを開発・製造しています。

これらの製品は、パワートレイン分野でも特に高度な組立精度が求められるため、高い再現性と柔軟性を兼ね備えた自動化システムが不可欠でした。

同社は長年培ってきた自動化のノウハウを基盤に、ロボット技術とインダストリー4.0を融合した生産体制を構築。リーン生産方式やセル生産の考え方を取り入れながら、自動化を推進してきました。

生産ラインへ導入されたアプリケーションは、先端技術研究所でのパイロットプロジェクトを経て実用化されています。

Vitesco Technologies Italyが重視したのは、作業者が必要に応じて容易に介入でき、同じ作業空間で安全に協働しながら、高い柔軟性と精度を実現できることでした。その要件を満たしたのが、ユニバーサルロボットの協働ロボットです。

Vitesco Technologies

業界 自動車・自動車部品
国 イタリア
従業員数 1000〜
使用したURロボット UR10、UR5、UR3

協働ロボットによる自動化への移行

手作業から協働ロボットによる自動化へ移行したプロセスと、その実現を支えたポイントをご紹介します。

DDU組立ラインを支える4台の協働ロボット

DDU組立ラインを支える4台の協働ロボット

UR協働ロボットは、ディーゼルエンジン用微粒子フィルター(DPF)の再生システムに欠かせないDDU(Drying & Dosing Unit:乾燥・分配ユニット)の組立ラインで中核的な役割を担っています。

この組立ラインは、30秒のサイクルタイムで稼働しており、天井に設置された第7軸(リニア軸)に搭載された1台のUR5協働ロボットと、隣接する各工程に配置された3台のUR5協働ロボットが連携して作業を行います。

第7軸に搭載されたUR5協働ロボットは、各工程へ組立部品を供給し、組立完了後の製品を搬出します。リニア軸と組み合わせることで動作範囲が広がり、より柔軟な運用を実現しています。

隣接するセルに設置された2台目のUR5協働ロボットは、部品へ保持治具を取り付ける工程を担当します。協働ロボットを採用することで、安全性を確保しながら作業空間を開放でき、作業者は必要に応じて生産工程への介入やメンテナンスを容易に行えます。

3台目と4台目のUR5協働ロボットは、完成品への潤滑剤の塗布と品質検査を担当します。AIを活用した画像検査システムと連携し、すべての部品が正しく組み付けられていることを確認することで、高い品質と安定した生産を実現しています。

繰り返し作業を自動化し、生産性と作業環境を改善

繰り返し作業を自動化し、生産性と作業環境を改善

燃料レールの組立ラインでは、組立工程ごとに2台ずつ、合計10台のUR10協働ロボットが稼働しています。燃料レールは、ディーゼルエンジン向け部品の中でも特に組立工程が複雑な製品の一つです。

UR10協働ロボットは、これまで作業者が行っていた部品の投入・取り出し(ローディング/アンローディング)を自動化。既存のレイアウトや生産ラインを大きく変更することなく導入できました。

これは、UR協働ロボットがリスクアセスメントに基づき、安全柵を設けずに人と協働できる設計であることによって実現しています。

その結果、サイクルタイムを11%短縮するとともに、作業者を反復作業や身体的負担の大きい工程の70%以上から解放し、生産性と作業環境の両方を改善しました。

パレタイジング工程を自動化し、作業負担を軽減

パレタイジング工程を自動化し、作業負担を軽減

UR3協働ロボットの導入により、Vitesco Technologies Italyは、金属トレイへのアーマチュアのパレタイジングという、身体的負担の大きい反復作業を自動化しました。

搬送されたアーマチュアはコンベヤからセレクターへ送られ、オーバーヘッドの電動リニア軸と空気圧軸によってピックアップ位置へ正確に供給されます。UR3協働ロボットは、専用に設計されたダブルグリッパーを使用し、一度に2個のアーマチュアを把持して金属トレイへパレタイジングします。

パレタイジングパターンは、URのプログラミングソフトウェア「PolyScope」のウィザード機能を活用して構築しました。また、関節部への負荷を抑えながら高い位置決め精度を確保するため、ロボットの動作速度と加速度を最適化しています。

さらに、生産性向上のため、1サイクルで2個のアーマチュアを搬送できるダブルグリッパーを採用しました。グリッパーの交換や供給システムの簡単な調整だけで、さまざまな部品に対応できる高い汎用性も備えています。

多様な部品に柔軟に対応する組立システム

多様な部品に柔軟に対応する組立システム

排出ガス中の窒素酸化物(NOx)を低減するため、現代のディーゼルエンジンには、還元剤を噴射する還元剤供給ユニット(RDU:Reduction Dosing Unit)と、選択触媒還元(SCR)システムが採用されています。

Vitesco Technologies Italyでは、RDUチューブへ保護用ゴム部品を取り付ける工程に、5台のUR5協働ロボットを導入しました。

この工程では、部品ごとに寸法公差が異なるため、組み付け時には高い柔軟性と精度が求められます。

そこで採用されたRobotiq製グリッパーは、さまざまなサイズのキャップに自動で対応できる適応性と把持力制御機能を備えており、圧入工程でも安定した組立品質を実現します。

その結果、手作業による単調な工程を自動化するとともに、生産ライン全体の効率向上につながりました。

協働ロボットで生産性と作業環境を改善

協働ロボットで生産性と作業環境を改善

Universal Robotsの協働ロボットを導入したことで、Vitesco Technologies Italyは、生産ラインの人間工学を大幅に改善しました。

これまで手作業で行っていた複雑な組立工程を自動化したことで、生産効率が向上し、作業者はより付加価値の高い業務へ集中できるようになりました。

また、UR協働ロボットは高い柔軟性を備えており、作業者が必要に応じて容易に介入できるオープンなワークステーションで安全に稼働しています。

さらに、複数の工程でサイクルタイムを大幅に短縮し、生産性の向上にも大きく貢献しています。

2016年にUR協働ロボットを導入して以来、多くの工程で人間工学を改善するとともに、作業者を付加価値の低い作業から解放し、生産性と効率を大きく向上させることができました。」

Alessio Papucci , CDO - Chief Digital Officer – Vitesco Technologies Italy

自動化によって解決した課題

  • 複雑な組立工程における人間工学の改善
  • 作業者をより付加価値の高い業務へ配置転換
  • 組立品質と高い再現性を実現

採用の決め手

  • 高い精度
  • 高い柔軟性
  • 優れた人間工学への配慮
  • 安全に人と協働できる設計

協働ロボットで自動化した作業

  • 複雑な組立工程
  • パレタイジング
  • 外観検査

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数千の企業が協働ロボットを活用しています...

  • 生産性を向上させる
  • 変化する製品需要に適応する
  • 従業員の幸福と定着率を改善する
  • 労働力不足を補う