ロボット自動化の予期しない利点

Stabiltecがロボットを購入した理由を確認するために、工場内を歩く必要はありません。ルイジアナ州パークスにある同社の生産施設の外では、目立つ「Now Hiring」の看板に、募集職種のリストの一番上に「CNC機械工」が記載されています。 Stabiltecがサービスを提供している市場である石油・ガス業界で強力なビジネスが継続している限り、この兆候はほぼ確実にそこにとどまります。同社は、限られた労働力を可能な限り効率的に使用しながら、工作機械の供給を維持する方法としてロボットを設置しました。これは、雇用主が現在の事業活動によって正当化される熟練した製造職のすべてを埋めることができないためです。

実際、会社の共同所有者であるキース・ブッテ氏は、工場はほぼ確実に別のロボットを購入すると述べています。会社の自動化への移行による予期せぬメリットにより、投資はこれらの男性のどちらかが予想していたよりも大幅に収益性が高くなりました。

熟練したスタッフには単純すぎる

Stabiltecは、石油およびガス掘削用のさまざまなダウンホールツールを製造しています。その範囲自体が、メーカーを際立たせるものの一部です。 Stabiltecとなる会社は25年前に設立されましたが、過去3年間の一連の買収により、穴を開けるためのコンポーネントだけでなく、測定と評価のための診断ハードウェアの単一ソースメーカーになりました。穴。

傾斜掘削は専門です。 Stabiltecは、垂直に地面に入るが、ドリルの段階的なアーク放電によって水平に地下の埋蔵量に到達する石油およびガス掘削システム用の機械加工部品を提供します。 Boutte氏は、傾斜掘削製品を提供するさまざまなOEMのさまざまなニーズに応じて、傾斜掘削システムのコンポーネントを設計しています。

これらのコンポーネントを製造する際の課題は、一部の部品が熟練した機械加工を必要とすることです。 3度も曲がる地下ハウジングセクションは、旋盤での通常とは異なるセットアップを必要とする旋削加工によって機械加工されます。具体的には、パーツの一方の端をまっすぐにした後、中心線からオフセットされたセットアップによって、もう一方の端を意図的に「曲がる」ように回転させます。したがって、ほとんどの旋削部品で極端なエラーと見なされる量の振れと並列処理からの逸脱は、これらのコンポーネントに意図的に機械加工されます。熟練したオペレーターは、このようなパーツを実行する必要があります。

Stabiltecの問題は、これらの熟練した従業員が不足しており、他の機械加工作業に時間がかかりすぎていたことです。トランスミッション部品が主な例でした。これらの部品は、本質的には、地下ドリルが徐々に曲がっている間も回転し続けることを可能にするユニバーサルジョイントのコンポーネントです。トランスミッション部品は、ハウジングセクションと同じくらい重要で価値がありますが、トランスミッション部品のセットアップははるかに簡単です。 Stabiltecは、天井クレーンを使用してこれらの部品を工作機械に操作するという比較的熟練していない作業のために、あまりにも多くの労働力を失っていました。会社のマネージャーは、雇用によって熟練した労働力のニーズを満たすことができないことを認識した後、このような手順を自動化することで既存の労働力を解放することを決定しました。

しかし、自動化する正しい方法は何でしたか？同社によれば、ロボットによる自動化は最初に検討した選択肢ではなかったとのことです。

ロボットセルの理由

トランスミッション部品はお客様によって大きく異なりますが、共通しているのは、旋削、フライス盤、穴あけの組み合わせです。このため、企業のリーダーは当初、マルチタスクがより労働効率の高い機械加工を実現するための正しい方法であると考えていました。以前は、各部品の加工には旋盤とマシニングセンターの両方での操作が含まれていました。 1サイクルで旋削、フライス盤、穴あけが可能な機械に切り替えると、部品をロードするための工作機械が1つだけ残ります。したがって、オペレーターの役割は減少します。

ただし、詳細な分析により、マルチタスクはこのアプリケーションにとって理想的なソリューションではないことが明らかになりました。 1つの欠点はコストでした。貫通穴あけおよび中ぐり加工のため、長い工具に対応するために機械は長い移動距離を必要とします。仕事をするのに十分な大きさの1台のマルチタスクマシンは、Stabiltecが現在この作業を行うロボット、旋盤、マシニングセンターに最終的に支払った合計価格と同じコストになります。

もう1つの欠点はスループットでした。複合加工機は、ワークを回転させるか、フライス加工することができましたが、両方の操作を同時に行うことはできませんでした。旋盤とマシニングセンターの間で作業を分割したままにしておくと、機械がこれらの操作を異なる部品で同時に実行できるため、生産性が向上します。繰り返し可能なロボットのロードにより、複数のマシンが関与するプロセスに典型的な処理またはセットアップエラーのリスクが排除されます。

ロボットセルを支持する最後の議論は、労働力に戻った。マルチタスクマシンは労力の必要性を減らしますが、それでもマシンにはオペレーターがそれをロードします。対照的に、ロボットセルを使用すると、ショップはトランスミッションコンポーネントの機械加工に長時間かかる労力を省くことができます。

現在、これらの部品は、165キログラムの容量を持つFANUCRoboticsR-2000iBロボットがMightyUSAViperVT36CL-2000CNC旋盤とHaasVF-5XT立形マシニングセンターの両方をロードおよびアンロードするセルで実行されます。同社は、日中はオペレーターを解放し、夜まで生産を継続することに基づいて、セル全体を正当化しました。しかし、セルが稼働すると、会社は自動化された生産からの他の非常に現実的な見返りの源を見始めました。

予期しないメリット

これらの追加のメリットには、次のすべてが含まれます。

1。契約のより良い価格設定 。 Stabiltecは、ロボットをハイミックス、ローボリュームモードで使用しています。多くの場合、注文数量は10個程度です。しかし、ショップが安定した量を実行する贅沢を持っている場合、ロボットの一貫した生産により、ショップはタイミングとコストを確実に予測できます。その予測可能性により、より狭いマージンが可能になります。その結果、ロボットセルの場合、他のどの生産リソースよりも、短期間の機械加工と契約生産の価格差が大きくなります。価格の節約に基づいて、これまで年間生産契約を締結したことがなかった一部の顧客は、Stabiltecを使用して契約を締結しました。

2。より簡単なインソーシング 。ロボットセルは、トランスミッション部品の容量を拡張することにより、同社が養殖していた他のさまざまな部品を社内に持ち帰ることを可能にしました。以前は、同社は非常に多くの機械加工をアウトソーシングしていたため、この作業を社内に持ち込むには、6台の新しい機械と6人の新しい従業員がそれらに参加する必要があったようです。ロボットセルがこの絵を変えました。自動セルは、基本的に、1つのコンパクトなシステムに集中した大量の潜在的な容量を表します。この集中的で簡素化された容量は、多くの作業を吸収できるため、多くのインソーシングが可能になります。

3。顧客のIP保護 。 Stabiltecは油田に直接販売していません。 OEM向けの部品を製造しています。つまり、他の市場よりも先に、ショップがOEMの設計にアクセスできるということです。アウトソーシングを制限することでこれらのデザインを緊密に保つことは、ショップが顧客の信頼を得るのに役立ちます。したがって、ロボットが提供するインソーシング能力は、効率の利点だけでなく、マーケティングの利点でもあります。

4。追加事業への参入が容易 。トランスミッションコンポーネントの機械加工のニーズにより、自動化の論理的なターゲットになりましたが、Stabiltecはすぐに、それらが市場に出回っていることで、ロボットセルでの生産にも理想的であることを発見しました。 Stabiltecは傾斜掘削で知られており、同社は多くの場合、新しい設計の傾斜掘削伝送システムを製造したいOEMから求められています。このコア製品を効果的に生産することは、会社が関係を構築するのに役立ち、関係はしばしば追加のビジネスチャンスにつながります。言い換えれば、自動化を使用して、ドアに足を踏み入れる部分で可能な限り最善の仕事をします。

5。柔軟性の向上 。直感に反するように思えるかもしれませんが、同社によれば、ロボットを搭載したマシンは、従業員が監視するマシンよりも柔軟性があります。これは、ロボットが新しいプロセスを瞬時に「学習」できるためです。人間はこれをしません。人間の従業員は、訓練を受け、変更された一連の手順に徐々に移行する必要がありますが、ロボットは、時代遅れの習慣に戻ることなく、1日以内に再配置および再プログラムできます。

まさにそのような変化が起こりそうだ、と彼は言います。現在、トランスミッション部品の機械加工の多くは旋盤で行われています。マシニングセンターは頻繁に待たされます。したがって、Stabiltecは、このセルの旋盤作業を分割するために旋盤を追加します。ロボットは、現在の2台ではなく、これら3台のマシン間で作業を転送するように再プログラムされます。この新しい旋盤は、現在の旋盤ほど大きくする必要はありません。これは、この最初の機械で長い工具の穴あけとボーリングがすべて残るためです。したがって、比較的安価な工作機械の価格で、ショップは自動化されたセルの潜在的な生産性をさらに実現します。

容量が増える

溶接はロボット自動化の次の候補になる可能性が高いとBoutte氏は言います。機械加工と同様に、特定の溶接作業には、従業員をより高度なスキルの作業から遠ざける単純で反復的な作業が含まれます。機械加工分野では、ロボットはこれらの単純なタスクを自動化することの価値を実証しました。実際、ロボットが人間の従業員のように見える場所は、ショップのグローバルショップソリューションERPシステムです。ショップはロボットにこのソフトウェア内の従業員コードを与えたので、手動でのロードとアンロードの代わりにロボットのパフォーマンスを追跡できます。この追跡に基づいて、同社は、ロボットがトランスミッション部品の加工に関連する人件費を76％削減し、トランスミッション部品の加工能力を49％向上させたと言うことができます。

勝つための容量はまだまだあります。 2番目の旋盤が追加された後、Boutte氏は、残りの最も重要な制限は床面積になると言います。非常に単純な要素が非常に重要である可能性があることは意外に思われるかもしれませんが、Stabiltecの場合、この制限は確かに制限されていることが証明されています。簡単に言えば、ロボットの手の届く範囲に在庫を置く余地はあまりありません。結果として、このスペースは、セルが提供できる生産量を決定します。実際、この制限のために、セルはまだ24時間完全に実行されていません。通常、代わりに1日で16〜20時間実行されます。この単純な障害を克服するために、同社は単純なソリューションを模索しています。それは、セルの出力を劇的に増加させる垂直ラックシステムです。