提案類型【B.コスト削減に向けたSIプロセス実証事業】

補助金上限額:3,000万円
補助率 中小企業:2/3、大企業(中小企業以外):1/2
ロボットシステムの構想・設計・導入を担うシステムインテグレータと密に連携し、ロボットシステムの導入におけるシステムインテグレーションのコストを削減する設計手法の実証を行う計画を対象とします。
補助事業者(企業名)(株)別川製作所
補助事業者(所在地)石川県白山市
SIer(企業名)(株)別川製作所、サンワテクノス(株)
SIer(所在地)石川県白山市、東京都中央区
タイトル変種変量に対応し省コスト化を実現する板金レーザ加工機バラシ・仕分け工程の自動化
企業規模中小企業
業種製造業(電気機械 器具)
用途ハンドリング 成形/加工
導入の主な目的労働生産性の向上
概要完全受注生産に対応する板金バラシ・仕分け工程を産業用ロボットによる完全自動化の実証
前後工程と連携し、産業用ロボットのメリットを活用し自動化ラインへの適用実証
概要②受注生産型の変種変量生産では、レーザ加工機の板金バラシ・仕分け工程を自動化を行うためには、様々な技 術課題があり産業用ロボットによる自動化が困難である。その背景には、①ロボット教示プログラムが1品物にな る、②悪条件下(金属の光沢、切削油による光の乱反射、外光)での安定した金属形状認識が困難、③変種変量 部材を把持・搬送するロボットハンドが複雑になる、④熟練技術者の暗黙知を形式知にできない、といった背景が ありロボット化することが困難な状況である。
これらを解決する手段として①ロボットと様々なセンシング技術融合による金属形状認識技術と、②板金バラシ・仕分け工程教示システムの導入、受注生産型の変種変量生産に対応できるロボットシステムを導入した。

導入前従来の手法では、変種変量生産に対応するために 様々な課題があり、産業用ロボットによる自動化が進 まなかった。生産状況にあわせ、ロボットプログラム やロボットハンドが複雑になる。
設備費用1,000万円
教示費用 180万円
ドリル費用 6,480万円
合計 7,660万円
導入後NEDOロボット市場化で技術開発した「板金バラシ・仕 分け工程自動化」システムを導入し、自動教示システ ムを導入し、板金バラシ・仕分け工程の自動化を実証 した。
設備費用 3,220万円
教示費用 80万円
工事費用47万円 合計 3,347万円
導入ロボット(種類)垂直多関節ロボット
導入ロボット(メーカー) 安川電機
導入ロボット(型番)MH110、MH50-Ⅱ
労働生産性
単位:倍
1.4
人数
(導入前)
3
(導入後)
単位:人
1
労働時間
(導入前)
8
(導入後)
単位:時間
2
生産量
(導入前)
160枚
(導入後)
単位:個
230枚
その他効果l労働環境・作業環境の改善
投資回収年
単位:年
1.8
事業規模
単位:百万円
34.2
効果(年あたり)生産数増加:70枚/日×1年=約1.7万枚
不良率低下:前1.5%→0.5%
利 益 増:1000万円/年
労働生産性:3名(900万円=25万円×3 名×12ヶ月)の人件費に相当
ロボット導入のきっかけ(株)別川製作所は、従業員数が450名の中小企業です。1952年より配電盤・制御盤・FAシステム を中心とした盤製作メーカーであります。別川製作所の特徴として受注生産型のカスタム盤を製作する上で 変種変量生産を行うが上に自動化がなかなか進まなかった背景があります。2014年にレーザ複合加工機 を導入し生産性向上へつなげることができましたが、変種変量生産を行う中でどうしても板金バラシ・仕分け 工程を自動化することが困難でした。
受注生産型の板金バラシ・仕分け工程を自動化を実現するためには、様々な技術課題をクリアする必要 があり、また、3.2mmの板金では最大117kgもの重量物となり、危険作業と隣り合わせとなっている状況でした。
これらを解決する技術開発として国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構の開発テーマ「平成27年度 ロボット活用型市場化適用技術開発プロジェクト」において、 技術開発した「板金バラシ・仕分け工程の自動化」において、 変種変量生産に対応できるロボットシステムの技術開発を 行いました。
ロボット導入を終えてシステムは6軸多関節ロボット 2台、4軸 リニアサーボ 1台、2軸 直交ロボット 1台を組合せました。 作業者が行う板金ワークの搬入、板金バラシ・仕分け作業、板金バラシ・仕分け作業後の板金端材を排出する作業までを産業用ロボッ トを活用し、自動化することにつなげました。
ロボット導入の結果、以前に比べ現場作業者の負担を大きく削 減することができ、自動倉庫システムと連携することにより現場作業 者の作業内容は、①エンドミルのセット、②自動化システムで発生す る切削時に発生する切り粉の取出し、③自動倉庫システムから排 出される板金端材をフォークリフトで運搬する作業となり、現場作業 者の負担を大幅に削減することにつながりました。
これまで、受注生産型の変種変量生産では、大小様々な加工が 必要であり自動化がなかなか進まなかった背景もあり、本システムを 導入することにより、現場作業者の負担を大幅に削減することがで きました。
ロボットユーザーからひとこと【(株)別川製作所 製造部】
中小企業の製造現場、特に弊社の受注生産 型のカスタム盤メーカとして、1品1品オーダーメ イドで製作していることより、様々な手段を用いて 自動化を進めることが困難な状況でありました。
これまで、板金バラシ・仕分け工程の前工程に おいては、最新のレーザ加工複合機を導入して 生産効率を向上することができましたが、受注生 産型の変種変量生産では、自動化につなげる、 現場労働者の負担を削減することが非常に難し い状況でありました。
本システムの導入では、ワークの搬入、板金バ ラシ・仕分け工程、ワークの排出まで産業用ロ ボットが行うことにより、現場作業者の負担が大 幅に減らすことができました。これからも、ロボットと ともに様々な工程に活用できないか期待を持って おります。
ロボットシステムインテグレータからひとこと
【サンワテクノス(株)】
これまで、様々なロボットシステムを導入してき たノウハウを活かし、前後工程との連携システム の検討・提案を行いました。本システムにおいては、 コア技術周辺の部分で安全設計、前後工程と の連携について提案・システム導入を行いました。

【(株)別川製作所 営業企画開発室】
国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術 総合開発機構、平成27年度ロボット活用型 市場化適用技術開発プロジェクト「板金バラシ・ 仕分け工程の自動化」で開発した成果を導入し ました。
やはり、現場導入を行う上で前後工程との連 携が技術開発できなかった部分であり、苦労した 部分でもあります。

ロボット活用ナビより  http://robo-navi.com/webroot/doc_download.html