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)フジ技研
補助事業者(所在地)三重県いなべ市
SIer(企業名)安川エンジニアリング (株)
SIer(所在地)愛知県みよし市
タイトル自動車用ボディフレーム試作工程のロボットによる省コスト化自動溶接の実現
企業規模中小企業
業種製造業(輸送用機 械器具)
用途溶接
導入の主な目的労働生産性向上
概要自動車用ボディフレームの溶接工程にロボットシステムを導入した。従来の技術者による手動溶 接に代わり、溶接6ガンまでの自動交換を可能にし、溶接ロボットスライド機能を設けた。
概要②自動車用ボディーフレームの溶接工程に垂直多関節ロボットを導入。従来は手動のポータブルスポットで熟練し た技術者2名が1基のフレームに溶接するため、品質の確保が難しく、生産能力は一日で1台であった。これに対 し、今回は部品組立工程を工夫し、溶接ロボットがスライドする機能を設け、溶接ガンチェンジ機能を採用し、1つ のサーボコントローラーで複数の溶接ガンを制御し、ロボットコントローラー内に複数の溶接ガン情報を保有させ、 適切な加圧管理を行うシステムを構築した。これによって、従来専用機2基分のスペースで今回のロボットシステ ムが設置できるため、溶接稼働率が1.5倍(3基分)に向上した。本設備1基導入で従来設備3基分の性能を出 せるため、設備導入コストを1/3削減できた。
導入前従来の手法では、溶接に2名の技術者を配置し、 ワークのR側/L側を溶接する際ワークをポジショナ等 で180°回転させる必要があり、回転半径以上のス ペースが必要であった。


部分組立 9.9万円
総合組立14.8万円
合計 24.7万円/台
導入後溶接6ガンまで自動交換を可能とし、溶接ロボットに スライド機能を設けることで、組付け、仕上げ、検査の 3工程で1名の技術者の配置で生産ができコストを大 きく削減した。

部分組立 9.8万円
総合組 立 9.0万円
合計 18..8万円/台
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 MS210
労働生産性
単位:倍
3
人数
(導入前)
2
(導入後)
単位:人
2
労働時間
(導入前)
10
(導入後)
単位:時間
10
生産量
(導入前)
2
(導入後)
単位:個
6
その他効果品質が安定した
投資回収年
単位:年
2.7
事業規模
単位:百万円
51.8
効果(年あたり)生産数増加:4個/日×30日=120個 不良率低下:前0.01%→0.005% 利 益 増:1,902万円/年
労働生産性:4.0名(1,200万円=25万 円×4.0名×12ヶ月)の人件費に相当
ロボット導入のきっかけの製造をおこなっています。自動車部品を製造する上で必要なあらゆる製品及び道具を製作している国内 では数少ない自動車部品の試作・検査治具製造会社です。当社は3次元設計データを生産に関わる全 ての工程に展開活用し、さらにその製造工程である設計から組立まで、ほぼすべてを内製化して顧客様へ のトータルサポート体制をとっています。
自動車メーカーより自動車用ボディフレームの試作製作依頼がありますが、フレームの製作には熟練した 溶接技術が必要であり、更に溶接時に歪を発生させないため左右同時溶接が要求されます。溶接技術が同等の2名が1基のフレームに対し左右同時に溶接するため品質の確保が難しく、更には熟練した溶接技術者を育成することは短期的に難しいため、今回、溶接ロボットの導入 を計画しました。
更に安全性を高めるため試作台数が増加していることによる短納期に 対応するため、システムインテグレータである安川エンジニアリング(株) 様にご協力をお願し溶接ロボットシステムの導入に至りました。
ロボット導入を終えてシステムは溶接6ガンまで自動交換を可能とし、溶接ロボットがスライドする機能を設け、位置決め精度 を工夫しました。また、ロボットコントローラー内にガンチェンジ機能を採用し、1つのサーボコントローラーで複 数ガンを制御するとともに、ロボットコントローラ内に複数のガン情報を保有させ、適切な加圧力管理を行い ました。特徴は、溶接ロボットがスライドするため、位置決め方法を工夫していることです。
ロボット導入の結果、技術者による仕上がりの差がなく、品質が安定しました。また、スポット溶接の工程 がロボットシステムの導入によって3工程(組付け、仕上げ、検査)が1名の技術者の配置で生産が可 能となり、労働生産性が2倍に向上しました。
従来は、ボディフレームの製作には熟練した 溶接技術が必要であり、更に溶接時に歪を 発生させないため左右同時溶接が要求され ていましたが、スライド機能を設けることで課題 が解決しました。
今ではロボットは生産に欠かせない設備とな っています。
ロボットユーザーからひとこと技術者の高齢化や後継不足が顕著な問題 になりつつあり、今後の労働力不足に備える根 本的な対策が必要であると考えました。
また、作業に熟練した高齢者が長く働ける環 境整備を整えるためにもロボット導入が必要かと 考えました。
今後は積極的にロボットを活用し、低付加価 値作業にロボットを従事させ、高付加価値労働 を人間が担当する生産工程を構築していきた いと考えています。
ロボットシステムインテグレータからひとこと
自動車用ボディフレームの試作工程のASSY を人が同時に溶接することが困難であり、品質 の方も溶接技術者の熟練度により違いが出て きてしまいます。そこでロボットを使った同時溶接 で安定した生産が可能となりました。また将来 的に様々なボディフレームに対応出来るようにス ポット溶接ガンの増設スペースも設けております。
今後も人が作業するのに困難な部分をロボッ トを使って解決していければと思います。

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