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)福伸電機(株)
補助事業者(所在地)兵庫県神崎郡福 崎町
SIer(企業名)合同産業(株)
SIer(所在地)兵庫県神崎郡福崎町
タイトルメッキ・塗装工程用吊り掛け作業の省コストロボット化の実現
企業規模中小企業
業種製造業(金属製品)
用途ハンドリング・搬送
(吊り掛け作業)
導入の主な目的労働生産性の向上
概要車載部品のメッキ工程用ハンガーへの吊り掛けとハンガーを台車へ掛ける工程をロボット化した。
従来、ロボットが4台必要とされていたが、本実証事業でロボット2台でのロボット化に取り組んだ。
概要②対象製品は前行程から秒単位で排出されるが、掛けるフック・ハンガー・台車は不均一で、認識に時間がか かるため、ロボットが4台必要とされた。当社は下記の改善により、ロボット2台でこれを可能とし、この実証を行っ た。
①フック先端に製品を引っ掛けてハンドを放し、ロボット動作を削減した。ガイド機構で吊り下げ速度を調整した。
②ハンガーを台車に掛ける際、アームの先端を検出しブロックは計算で求め、検出動作を3回から1回に削減した。
③製品搭載台車、空台車以外に台車を1台(計3台)待機させ、ハンガー・台車の入替による時間ロスを削減した。
これらの工夫でタクトタイムを大幅に短縮することができ、従来4台のロボットが必要とされた対象工程のロボット 化について、ロボット2台で実現可能となり、前年のFS事業のコストを含めても、導入コストが25%削減できた。
導入前製品吊り掛けロボット×2台
ハンガー掛けロボット×2台
合計4台

製品の供給速度とタクトタイムの制約から、今回の 対象工程をロボット化するにはロボットが4台必要とさ れていた。しかし、それでは投資コストが高くなりすぎ るため、タクトタイムの短縮と、ロボット台数の削減に 取り組む必要があった。

従来のコスト
ロボット本体 3,031万円
ロボット周辺装置 1,054万円
調整費・据付費 2,322万円
その他 1,013万円
合計 7,420万円
導入後概要に記載の通り、昨年のFS事業から継続してタク トタイムの短縮に取り組んだ結果、タクトタイムを目標 時間の3秒以下に短縮することができた。
これにより、対象工程を2台のロボットでロボット化
することが可能になり、導入コストを大きく削減できた。


今回のコスト
ロボット本体 1,525万円
ロボット周辺装置 1,366万円
調整費・据付費 1,161万円
その他(前年FS費含む) 1,512万円
合計 5,564万円
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)MOTOMAN-GP8、MOTOMAN-MH24
Robot
労働生産性
単位:倍
7.5倍
人数
(導入前)
3
(導入後)
単位:人
0.4
労働時間
(導入前)
10
(導入後)
単位:時間
10
生産量
(導入前)
24,000
(導入後)
単位:個
24,000
その他効果過酷労働減、増産対応
投資回収年
単位:年
3.6
事業規模
単位:百万円
55.7
効果(年あたり)削減工数:8,580時間/年
効果金額:15.4百万円/年
(従事者減による人件費減少相当分) 回収年 :55.7百万円÷15.4百万円
=3.6年
ロボット導入のきっかけ本事業の対象業務は、プレス加工された製品をメッキ加工の外注先に運搬するための梱包(製品の吊 り掛け)作業です。具体的には、① ハンガーを運搬用の台車にセットする。② ハンガーに設けられたフック に吊り掛ける。という2つの作業ですが、これまでは台車やフックの位置や向きがバラバラのため、人が目で見 て確認したうえで作業を行ってきました。メッキ加工は外注先で行うため、現状の納品方法の変更はできな い、という制約条件があり、更に製品の供給速度やタクトタイムの制約から、対象工程のロボット化にはロ ボットが4台必要とされ、コスト面からも導入が難しい状況でした。
しかし、製品は増産要請がある一方で、対象工程は長時 間の単純反復作業で、前かがみの姿勢での作業もある等、 業者の苦痛も大きく、早急なロボット化が必要でした。
これらの問題を解決すべく、昨年のFS事業に引き続いて、 本実証事業での支援を受け、システムインテグレータの合同 産業(株)と協力して、タクトタイムの短縮等の実証に取り 組みました。 結果、当初目標通りのタクトタイムの短縮を実 現出来、ロボット2台でのロボット化を実現出来ました。
ロボット導入を終えて昨年のFS事業に引き続いて今回の事業に取り組んだのですが、FS事業で得られた知見を元に、主に下 記の工夫をすることで、タクトタイムの短縮とロボット導入コストの削減を実現できました。
①フック先端に製品が引っ掛かった状態でハンドを放すようにロボット動作を削減しました。製品に傷がつか ないよう、ガイド機構を搭載しアンチャック後にゆっくり吊り下げるように変更しました。
②従来は、ハンガーを台車アームに掛ける位置を決定するため、1本の台車アーム上に3個ある位置決め ブロックを毎回検出することが必要でした。今回は台車アームの先端を検出し、位置決めブロックは、計 算で求めることとしました。これにより、検出動作は3回に1回となり、1/3に削減できました。
③3台の台車パレットを用意し、製品搭載台車、空台車の他に常に台車を1台待機させることで、ハンガー 入替の待ち時間を削減すると同時に、台車入替の待ち時間も削減しました。
対象工程をロボット化した結果、以前に比べ対象工程への従事人数が大幅に減り、大きな生産性改善 効果を得られました。また、無理な姿勢での単純反復作業に従事する従業員を無くすことができたのは、生 産性改善以外の、従業員の健康や働く意欲、離職率という面からも非常に大きな成果と言えます。
今回、工夫次第でロボット導入のコストは削減できるのだと実感できました。コスト面でロボット導入を進め られていなかった他の製品の生産ラインでも、改めてロボットの導入を検討していきたいと思います。
ロボットユーザーからひとことH28 年度のFS 実証事 業で行ったトライ内容を踏ま え、また、顕在化された問題 点の対策を打ち、吊り掛けの 自動化の実現を行いました。
次々と向き不同で流れてくる製品を、自動で吊り掛けていくために、ロボット2台、画像処理4台、自動調芯機構2式を用いており、 このどれ一つが欠けても実現できなかったと感じ ています。
今回の実現は労働生産性の向上のみなら ず、作業者の過酷作業からの解放も達成して います。今後の労働力不足の解決策の一つと して、ロボットを用いた自動化は非常に有用と 考えられるので、さらにより多くの生産現場のロ ボットを用いた省人化に取り組んでいきます。
ロボットシステムインテグレータからひとこと
H28年度FS実証事業の 結果を元に実ラインへの導入 に向け、チャックハンドへのフ ローティング機能や台車の個 体差に対応する為のアーム 先端検出のカメラや台車の
搬入をし易くする為の自動調
芯機能を追加しました。
様々な機構、サイクルタイム、設置スペース、ど れ1つ欠けても成り立たないので、入念な打合 せやロボットシミュレーションや検証トライを繰り 返し、課題をクリアしていきました。今後は、社 会全体が抱える労働力不足に対する担い手と し、本事業で培ったノウハウを活かし、様々な業 種のロボット化をサポートしていきたいです。

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