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)(有) 名南機械製 作所
補助事業者(所在地)愛知県名古屋市
SIer(企業名)サンワテクノス(株)
SIer(所在地)愛知県名古屋市
タイトル多品種少量部品着脱ロボットのシステム簡素化による導入コスト削減
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
導入の主な目的労働生産性の向上
概要航空機部品の切削加工において、小ロット品をマシニングセンターに着脱するロボットを導入。
カメラ・画像処理によるワーク判別に代わり、シンプルな位置決めパレットを採用してコストダウン 。
概要②航空機向け小ロット部品の切削加工工程において、マシニングセンターにワークを着脱するロボットを導入した。 従来のシステムインテグレーション手法では、カメラやセンサなどと組み合わせてロボットに様々な付加機能を求めがちで、システムが複雑化することでロボット導入費用が高額化し、導入が難しかった。
今回は ①加工対象のワークのサイズと種類を絞込む ②ワークの把持部分を共通化するための設計変更を 実施する ③8個以上の中ロット品に限定する 等の工夫を行い、ワーク判別のための3Dカメラと画像処理システ ムをはじめ、コスト上昇につながる周辺設備を極力省いたシンプルなロボットシステムを構築。これにより導入コス トを730万円削減することができた。
導入前従来手法では3Dカメラと画像処理システムでワーク を判別し、コンベアでワークを搬送する方法でシステ ムインテグレーションを行っていた。

従来のコスト
ロボット 400万円
三次元カメラ 550万円
その他設備費 768万円
システムインテグレーション費 762万円
合計 2480万円
導入後3Dカメラと画像処理システム、搬送用コンベアのかわ りに、固定式ワークパレットによるワークの位置決め 方式を採用。周辺設備・付帯機能を最小限にして、コ ストを抑えたまま必要な機能を達成することができた。

今回のコスト
ロボット 400万円
三次元カメラ 0万円
その他設備費 628万円
システムインテグレーション費 722万円
合計 1750万円
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 GP25
Robot
労働生産性
単位:倍
9
人数
(導入前)
2
(導入後)
単位:人
1
労働時間
(導入前)
10
(導入後)
単位:時間
4
生産量
(導入前)
12
(導入後)
単位:個
21.6
その他効果夜勤削減・単純作業の代替
投資回収年
単位:年
2.2
事業規模
単位:百万円
17.5
効果(年あたり)生産数増加:10個/日×264日=2640個
製造原価低下:マンチャージ@2500×
4H減/日×264日=2,640,000円/年
労働生産性:2.64名(792万円=25万円
×2.64名×12ヶ月)の人件費に相当
ロボット導入のきっかけ有限会社名南機械製作所は、航空機部品をはじめとする高精度の切削加工を行っています。
当社がロボット導入の検討を始めたのは、加盟している「一般社団法人中部部品加工協会」の2016年4月のイベントで安川電機さんのショールームでロボットを見学し、同業他社のマシニングセンターへのロボット 導入検討事例を見たことです。
当社で受託している仕事は航空機部品を中心に小型部品の1~10個の小ロット品が多く、マシニングセンターへのワークの着脱の 頻度が高い状況です。そのため作業員が装置の側についている時 間が長く、時間がかかる割に単純作業でもあることから、何とか自 動化できないか? と考えていたところでした。
その場で安川電機さんとシステムインテグレータのサンワテクノスさ んにご相談して、ロボット導入の検討が始まりましたが、当初は3Dカメラや画像処理を使った高額なシステムで導入に踏み切れま せんでした。しかしシステム簡素化や設計変更などの工夫を行い、今回導入することができました。
ロボット導入を終えてシステムは3Dカメラや画像処理システムのかわりに、ワークパレットから位置決めでワークを取るシンプルな 構成にしました。ただ、現状の部品構成のままではカメラ無しでワークを取ることはできなかったので、当社の 社内でも次のような工夫を行いました。
[社内対応事項]
①加工対象のワークのサイズと種類を絞込む
②ワークの把持部分を共通化するための設計変更を実施する
③8個以上の中ロット品に限定する
安川電機さん、サンワテクノスさんのご協力もあり、結果的にコスト を抑えてロボットシステムを導入することができました。
ロボット導入の結果、人手不足で生産休止することもあった夜
間・休日にも無人生産することができるようになり、生産量を大幅に アップすることができました。また、通常稼働中にも作業者の自由度 が高くなったことで、加工プログラムの作成など付加価値の高い仕事
に振り分けることができ、全体的な生産性も高まりました。
ロボットユーザーからひとことロボット導入前は、「ワークを 着脱するだけの為にロボットを 導入できるのだろうか?」と漠 然と考えていましたが、具体 的な事例を見て、安川電機 さん、サンワテクノスさんと打合せを繰り返すうちに、どんどん実現に近づいていきました。
今はワークの着脱という単純な作業をロボット に任せられたことで、作業員に他の仕事をしても らえるようになって大変助かっています。
また、「働き方改革」が叫ばれる時代、夜勤や 休日出勤を減らしても生産量を増やすことがで きたのは大きな効果でした。
これからもロボットと共存共栄しながら生産性 を高め、従業員にとってもより働きやすい会社に していけるように精進したいと思います。
ロボットシステムインテグレータからひとこと
昨今の日本の製造現場は 既に非常に深刻な人手不足 に陥っていると感じております。 この状況の中、今回名南機 械様とともに取り組んだ「少量 多品種の工作機のワーク着脱の自動化」は、多くの製造現場でニーズのあるロボット活用法であり、弊社 としてもぜひ取り組みたいテーマでした。
ロボット導入コストを抑えるという点においても、 ユーザー様、ロボットメーカー様に協力いただいて 仕様検討を重ね、最終的にはニーズに合ったロ ボットシステムにまとめる事が出来ました。
今回の成果を元に、製造業界へのロボットシ ステムの提案活動をし、生産性向上や業務効 率化につながるような最適なソリューションを提 供していきます。

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