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協働ロボットで実現する柔軟なCNC自動化

WST Fab

柔軟な協働ロボットで変化する生産ニーズに対応

受託加工業では、顧客ニーズや受注状況の変化に柔軟に対応することが求められます。

アメリカ・ウィスコンシン州に拠点を置くWST Fabでは、新たに導入したUR10eを活用したマシンテンディングシステムの稼働直後、大口顧客からの受注が予期せず終了するという事態に直面しました。

しかし、UR認定システムインテグレーター(CSI)のPCC Roboticsが、導入時から運用ノウハウを社内へ引き継ぐことを重視していたため、WST Fabのチームは自らシステムを再構築することができました。わずか数日で協働ロボットのプログラムを変更し、治具を調整するとともに、新しいグリッパーを3Dプリントで製作。1台のシステムで12種類の部品加工に対応できる柔軟な生産体制を実現しました。

変化に強い生産体制を実現

WST Fabでは従来型の自動化も検討していましたが、受注内容の変化に応じて簡単に移設・再利用できる協働ロボットの柔軟性を高く評価し、導入を決定しました。

また、協働ロボットは既存の工作機械をそのまま活用できる一方、従来の産業用ロボットでは専用のCNC工作機械が必要となり、特定の部品加工にしか対応できないという課題がありました。

WST FabのゼネラルマネージャーであるCharlie Lenn氏は次のように語ります。

「コスト面から見ても、55万ドルをかけて固定式の産業用ロボットを導入するより、約3分の1のコストで導入でき、必要に応じて別の工程へ移設できる協働ロボットの方が、私たちにとって大きなメリットがあります。」

運用マネージャーのTimm Abel氏も次のように話します。

「協働ロボットを設置して作業を行い、必要がなくなれば取り外して元の設備に戻すことができます。それも数日ではなく、数時間で対応できます。この柔軟性こそが、私たちのビジネスを成長させる大きな強みになっています。」

UR10eによるマシンテンディングの成果を受け、WST Fabでは自動化の対象をさらに拡大しています。

より大きく、高速で、高可搬な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、将来的には大型部品や重量物の加工にも対応していく計画です。

Lenn氏は次のように語ります。 「私たちは常に、『次は何を自動化できるだろう』と考えています。より大きく、より速く、より高性能な協働ロボットを活用すれば、さらに多くの工程へ展開できるはずです。」

さらに、「毎週のように、自動化できる工程について話し合っています。プレスブレーキや旋盤加工にも活用できるのではないか。次に自動化するのはどの工程なのか――そうした議論が絶えません。」と、今後の展望を語っています。

WST Fab

業界 金属加工・機械加工
アメリカ
従業員数 51〜200
使用したURロボット UR10e
WST Fabが協働ロボットを活用して自動化を推進し、生産体制を強化した取り組みをご覧ください。

現場で使いこなせるマシンテンディングシステムを構築

WST Fabは、PCC Roboticsと連携し、マシンテンディングシステムの構築を進めました。このシステムは、UR10e、エンドエフェクタ、システムベース、材料・完成品の搬送設備、そしてCNC工作機械との連携までを含む、トータルソリューションとして設計されています。

また、PCC Roboticsは、オンライン学習プラットフォーム「UR Academy」と現地でのトレーニングを組み合わせることで、導入後にユーザー自身がシステムを運用・改善できるよう支援しています。

WST Fabの製造エンジニアであるTyler Schuh氏は次のように語ります。

「最初にティーチペンダントを見たときは、何も分からず少し不安でした。しかし、実際に触ってみると、驚くほど簡単に操作を覚えられました。すでに2人のスタッフへ基本的な設定方法を教えていますが、今では彼らも簡単なプログラムを自分で作成できるようになっています。本当にシンプルで使いやすいシステムです。」

PCC RoboticsのゼネラルマネージャーであるDan Carney氏は次のように語ります。

「Tyler氏は、導入からわずか1週間でシステムを稼働させただけでなく、その後も数か月にわたり、さまざまな形状の部品に対応するため、ワーク保持方法やグリッパーフィンガー、さらには部品供給レイアウトまで自ら改善してきました。こうした柔軟な運用を実現できたのは、私たちの導入支援と、ユニバーサルロボットの優れたプログラミング環境があったからです。」

WST Fabがシステムインテグレーターからの技術移転により、協働ロボットを柔軟に再活用した方法をご覧ください。
一体型システムで変化に柔軟に対応

一体型システムで変化に柔軟に対応

PCC Roboticsは、UR10e、エンドエフェクタ、システムベース、材料・完成品の供給設備、CNC工作機械との連携を含む、一体型のマシンテンディングシステムをWST Fabへ提供しました。

さらに、PCC Roboticsが開発した汎用性の高い部品供給・治具設計により、顧客ニーズが変化した場合でも、新しい部品や加工プロセスへ短時間で切り替えられる柔軟な生産体制を実現しています。

3Dプリント製グリッパーで段取り替えを効率化

3Dプリント製グリッパーで段取り替えを効率化

WST Fabは、3Dプリント製グリッパーを活用することで、新しい部品や加工プロセスにも短期間で対応できる柔軟な生産体制を実現しました。

デュアルグリッパーは、完成品を取り出すと同時に新しいワークをセットできるため、機械の停止時間を最小限に抑え、設備稼働率の向上に貢献しています。

WST Fab製造エンジニアのTyler Schuhが、PCC RoboticsゼネラルマネージャーのDan CarneyとWST FabオペレーションマネージャーのTimm Abelとグリッパーのコンセプトについて話し合いますデュアルグリッパーは、完成した部品をアンロードし、1つのアクションで新しい生部品をロードすることで、機械の使用率を最適化するのに役立ちますPCC Roboticsのユニバーサルステージングとフィクスチャリングデザインにより、顧客の需要が変化したときにWST Fabが新しい部品とプロセスに簡単にピボットすることができました

自動化の課題を解決しました

  • UR10eが重量物の搬送や繰り返し作業を自動化し、従業員がより付加価値の高い業務に専念できる環境を実現
  • 従来の産業用ロボットと比べて約3分の1のコストで導入できる、柔軟性の高いマシンテンディングシステム
  • シンプルなプログラミングと3Dプリント製グリッパーにより、部品切り替えを短時間で実現
  • システムインテグレーターからの技術移転により、自社でシステムを運用・改善できる体制を構築

主な価値推進要因

  • 汎用性の高いシステムにより、工程変更や新たな生産ニーズにも迅速に対応
  • 人間工学に配慮した作業環境の実現による従業員の負担軽減
  • シンプルなプログラミングで、社内教育や技能継承を支援

協働ロボットが自動化した作業

  • CNC工作機械へのワークの投入・取り出しを含むマシンテンディング

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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