ロボット塹壕で

自動化を実装したメーカーの話:自動化を実装した理由、結果、および新しいドロイドを検討している他のユーザーへのアドバイス

新しいピックアップ トラックを購入しますか?疲れたトローリング モーターの代わりに、または先月オープンしたタイ料理店が美味しいかどうかを判断するのはいかがですか。これらおよびその他の数え切れないほどの購入状況では、多くの場合、それらの製品を購入したか、その疑わしい料理を食べた顧客と話をすることが最善のアドバイスです.彼らの経験は何でしたか？彼らは良いサービスを受けましたか、そして製品は彼らの要件を満たしましたか?おそらく最も重要なことは、もう一度購入するかどうかです。

ロボットも同じです。特にロボット。それは、継続的な労働力不足と、米国や他の場所でのリショアリングの取り組みの希望的な復活を考えると、ロボットによる自動化が製造業の成長と効率の向上の鍵となるからです。モンタナ州チャーロの MT Solar Co. のような中小企業ほど、これが当てはまる場所はありません。同社のオーナー兼社長である Travis Jordan は、会社の設立以来急速な成長に直面してきました。ジョーダンは最近、ソリューションとして協働ロボット (コボット) に目を向けました。結局のところ、彼の決定はゲームチェンジャーでした.

「当社は約 12 年前に一般的な製造と製造を開始し、2014 年後半に最初の主力製品ラインを立ち上げてソーラー産業に軸足を移しました」と Jordan 氏は述べています。 「その直前に CNC プラズマ テーブルに投資していたので、当時のワークフローでは、個々の部品を自動で切断し、それらを手作業で溶接していました。このアプローチは数年前までうまく機能していましたが、ソーラー市場が本格的に軌道に乗り始め、急速に立ち上げなければなりませんでした。しかし、最近のほとんどのショップと同様に、熟練した労働者を見つけるのに苦労していました。私たちは、繰り返される溶接作業のスループットを向上させる方法として、ロボット工学を検討することにしました。」

急速な成長と需要の急増にもかかわらず、Jordan は彼の生産チームがリーン生産の原則に重点を置いていることをすぐに指摘し、そのため、カスタマイズ可能なマウント システムを小さなバッチ サイズでジャスト イン タイムで製造しています。スケーラブルでありながら柔軟なソリューションを探し求めた結果、ミシガン州アナーバーに本拠を置く Universal Robots USA Inc. (UR) にたどり着きました。そこで彼は、同社の少量多品種のニーズを満たすことができるシステムを見つけました。コロラド州ラブランドの UR パートナーである Vectis Automation の Cobot Welding Tool には、UR10e コボット、統合型ペンダント、および「DIY プログラミング」ソフトウェアが装備されており、Rhino Cart からのオンボード電源を備えたポータブルなモジュラー固定テーブルに取り付けられています。

ジョーダン氏によると、検索中に多くの高品質システムでタイヤを蹴ったが、ほとんどは、MTソーラーが処理する必要があったダースピースやより小さなロットサイズではなく、より多くの生産量を対象としており、多くの場合、時間単位で行われていた.ほとんどの場合、安全ケージも必要でした。これは、ジョーダンができれば避けたいと考えていた費用です。 「私たちの固定具のニーズも、従来のロボットの場合よりもはるかに単純です」と彼は言いました。 「部品が適合せず、手溶接が必要な場合は、誰かがそこに飛び込んで同じテーブルでそれを行い、コボットを作業に戻すことができます。ほとんどの自動溶接セルで見られるように、あらゆる種類のガードおよび旋回ターンテーブルを扱っている場合、それは不可能です。」

おそらく彼の唯一の後悔は、2つ買わなかったことだろう。 「今年後半に、もう 1 台のコボットを導入して、1 台をセットアップとプログラミング専用に、もう 1 台を生産専用にする予定です」と Jordan 氏は述べています。 「これにより、必要に応じてリーン環境で継続的なフローを実現できます。」

タイトクォーター

Steve Dillon は、まったく異なる理論的根拠を持つものではありますが、同様の協働ロボットの成功事例を共有しています。ミシガン州リヴォニアにある CDP Diamond Products の副社長である彼は、ディロン家の第 3 世代の工具メーカーの 1 人です。しかし、8 台のファナック ワイヤ EDM (WEDM) マシンを 24 時間稼働させるためにロボットに投資することを兄弟に提案したとき、彼らは懐疑的でしたが、試してみることに同意しました。

その名前が示すように、CDP Diamond Products は、幅広いカスタム ダイヤモンド切削工具を設計および製造しています。プロセスの 1 つのステップでは、ろう付けされたツールを回転テーブルにロードし、各フルートで必要なプロファイルをワイヤで切断します。通常、この作業には約 3 時間かかります。マシンの稼働時間を最大化し、スループットを向上させるために、Dillon はほとんどの WEDM に 1 組の回転テーブルを装備しましたが、無人で加工できるのは 6 時間だけでした。彼は、マサチューセッツ州サドベリーにあるファナックの代理店である Methods Machine Tools Inc. にアドバイスを求めました。

「当初、彼らは回転テーブルを追加することを提案しましたが、それらは非常に高価であり、ほぼ同じ価格でロボットを入手できる可能性があることはわかっていました」と Dillon 氏は言います。 「問題は床面積でした。部品の精度を最大化するために、ワイヤ マシンの周りに温度管理された部屋を作っていました。幸いなことに、ファナックはちょうどその頃、協働ロボット シリーズを発表したばかりでした。」

MT Solar の溶接ソリューションと同様に、Methods は CDP Diamond Products に、2ダースの HSK 63 ツールホルダー用のポケットを備えた可動スタンドを提供しました。これに、2 台の機械にサービスを提供するのに十分なアーム リーチを持つ FANUC CRX 協働ロボットを取り付けました。ツールの組み合わせにもよりますが、Dillon と彼のチームは 2 つ以上のシフトを完全に無人で実行できるようになりました。オペレーターが介入して一方のマシンで作業する必要がある場合、もう一方のマシンはそのまま続行できます。

「息子が高校生だったとき、機械に餌をやるために夜に来るように頼んだほど、人を見つけるのは非常に困難でした」とディロンは言いました。 「つい先日、彼は大学から電話をしてきて、彼のために何か仕事があるかどうか知りたがっていました。私は彼に言わなければなりませんでした。あなたはロボットに置き換えられました。さあ、勉強に行きましょう』

ケージマッチ

アラバマ州オックスフォードの Associated MetalCast LLC の所有者兼社長である Ron Douglas 氏は、ケージに何の問題もありません。彼の会社は、数年前に Okuma Genos L300 CNC 旋盤の 1 つに FANUC ロボットを取り付けました。同社には現在、そのようなセルが 3 つあり、夏の間にさらに 2 つのセルを実装する予定です。これらはいわゆる「産業用ロボット」であり、協調的ではないため、1 つのセルはライト カーテンのみを使用しますが、人間を安全に保つためにケージが必要です。いずれにせよ、全員が部品のロードとアンロード、セルのウォッシュ ステーションでの部品の洗浄を担当し、あるケースでは、統合された CMM で 100% の検査を実行します。

関連する MetalCast は部品を鋳造または鍛造しません。 Douglas は 1998 年に会社を設立し、全国の鋳造工場との密接な関係から社名を選びました。精密機械加工、塗装、熱処理、組立、その他の付加価値プロセスを、農業、重機、インフラストラクチャーなど、さまざまな業界に提供しています。また、完成部品の多くは鋳造または鍛造から始まりますが、Associated MetalCast とその 96 人の従業員は大量の棒材とプレートも機械加工して、顧客に「ワンソース」の製造ソリューションを提供しています。

自動化を始めた理由を尋ねられたとき、Douglas の答えは驚くべきものではありませんでした。 「ここアラバマ州で熟練労働者を見つけるという私たちの課題を考えると、自動化は今後も私たちの将来の非常に大きな部分を占めるでしょう。効率、スループット、部品の一貫性が向上するだけでなく、従業員がマシン テンディングよりも興味深いタスクに従事できるようになります。これらすべてが、今日の機械加工の世界では非常に重要です。」

彼は、自動化プロジェクトを開始するときにチーム メンバーを参加させるというもう 1 つの重要なポイントを指摘しました。 「驚いたことに、最初はかなり大変でした」と Douglas 氏は言います。 「それは彼らにとって新しいことであり、完全に彼らの範囲外だったので、私はエンジニアリングと生産の人々から賛同を得るのに苦労しました.しかし、結果が見え始め、自動化が会社にとって適切な前進であることに気付くと、彼らはそれを支持しました。彼らのサポートとロボット工学インテグレーターのサポートにより、展開は非常に成功しました。」

伝統を破る

ニューヨーク州トナワンダにある Manth Manufacturing Co. のゼネラル マネージャーである Duane Manth 氏は、ロボットとの長い歴史があります。過去 20 年間、彼はさまざまな形態の自動化に投資してきました。その中には、ショップの大量生産コンポーネントの一部に使用した統合ガントリー ローダーを備えた複数の Wasino ギャング スタイル CNC 旋盤が含まれます。これらの機械は彼にとって良い仕事をしてくれましたが、彼は、2 軸および 3 軸のガントリーよりも柔軟性があり、人間の作業者を含むセル構成で使用できるロボットを望んでいました.

「40 年の歴史を通じて、私たちは常に競争力を高めようとしてきました。必要に応じて、自動化がその役割を果たしてきました」と Manth 氏は述べています。 「そのため、製造マネージャーのマイク・レックスと私が手動生産セルの 1 つでスループットを向上させることについて話し始めたとき、たまたま Absolute Machine Tools の営業担当者が数日前に立ち止まり、OB7 のチラシを提出しました。 .誰かがそれを私の机の上に置いたので、私はそれを読み続け、値札を見ました。すぐに彼に電話して、『これについてもっと教えてください』と言いました。」

OB7 は、カリフォルニア州カーピンテリアに本拠を置く ZBE Inc. のスピンオフである Productive Robotics Inc. の協働ロボットです。ZBE Inc. は、映画業界向けのロボット カメラ システムを構築しています。 Manth 氏は、12 年の歴史を持つ会社がどのように始まったかは気にしませんでした。彼が気にかけたのは、3 人体制の機械加工セルで人件費を削減することだけでした。彼は 2 台の OB7 を購入し、それらをセルの CNC 旋盤の手入れに使用しました。残りの 1 人は円筒研削盤を操作し、協働ロボットを監視していました。

このソリューションは非常に効果的だったので、Rex はすぐに他の OB7 アプリケーションを探し、最終的にそれらをホーニングマシンとブローチマシンで動作させるようにしました。 「また、OB7 が別のセルの円筒形グラインダーに供給しているため、オペレーターの 1 人が他の作業に割けるようになりました」と Manth 氏は言います。 「彼らは大成功を収めました。」

彼と彼のチームの継続的な効率向上への取り組みは、Manth Manufacturing が昨年末にニューヨーク州クラレンスの最大の顧客である Dynabrade USA に買収された理由です。 Manth の機能を活用しながら、同時に独自の自動化製品にも取り組んでいます」と、社長の Mike Buffamonti 氏は述べています。 「Dynabrade は、ロボットによる材料除去と表面調整に多くの機会を見出しているため、さまざまなコボット メーカーと協力して、顧客に概念実証ソリューションを提供し始めています。私たちは進化の次のステップに非常に興奮しています。」

優先順位の設定

Honeywell International Inc. の Phoenix 施設で製造技術のシニア ディレクターを務める Douglas Bingham 氏にとって、これは驚くべきことではありません。ノースカロライナ州シャーロットに本拠を置くメーカーは、5 つの部門、世界中に 10 万人を超える従業員、昨年の売上高 340 億ドルを擁し、自動化に関する豊富な経験を持っています。イタリアのトリエステにある自動化された煙探知器ラインであろうと、メキシコのメヒカリにあるロボット溶接セルであろうと、このフォーチュン 100 企業は、何百もの製造現場に自動化技術を導入しています。

不足しているものは、包括的な企業全体の戦略。 「各サイトは何年にもわたって、合理的な投資収益率が得られると判断したものは何でも自動化することに取り組んできました。そして、それはほとんどの場合に良い結果をもたらしましたが、はるかに効率的で費用対効果が高い可能性もあります.そのため、各ビジネスの専任オートメーション リーダーを含むオートメーション センター オブ エクセレンス (COE) チームを結成しました。

新しい工場が稼働したり、製品が発売されるたびに車輪を再発明する代わりに、ビンガムと彼のカウンターパートは、会社の自動化ソリューションの標準化に取り組みます。主要なサイトでの運用を評価し、どの製造技術またはプロセスが自動化に適しているかを特定し、ベンチマークを定義してモジュラー ソリューションを開発し、それらのソリューションを最大の利益をもたらす領域に拡張します。

この目的のために、Bingham は最近、200 近くの統合企業の会議で講演しました。彼は、プロジェクトと彼のグループの自動化の優先事項 (溶接、マシン テンディング、バリ取り、検査など) について説明し、次のミッション ステートメントを提示しました。 .」

次に、Honeywell がこのミッションを完了するには外部の専門知識が必要になると示唆し、考えられるアイデアを共有するように求めました。 「これらの専門家や他の専門家と事前に連携して、可能な限り最善の方法で適切なソリューションを作成し、それらを中心に標準化することが重要であることはわかっていました」と Bingham 氏は述べています。

この標準化は、詳細な作業明細書と提案されたソリューションの正確なシミュレーションと同様に重要であると彼は付け加えました。 「これは、以前の自動化プロジェクトで常に求めていたものではありません。今では必須です。実際にセルを注文する前に、セルがどのように機能するかを確認したいと考えています。それに伴い、事前に承認されたハードウェア (特定のブランドの PLC やロボットなど) のみを使用する必要があり、さまざまな施設でコピーして貼り付けることができる標準化されたモジュールを開発する必要があります。これにより、一部の工場で現在見られる機器のポプリをなくすと同時に、自動化をより簡単に、より費用対効果の高い方法で導入できるようになります。昨年このプロジェクトを開始したばかりですが、私たちの前には多くの機会があると言わざるを得ません。」