CNC製造ロボティクス：脅威か戦略的優位性か？

自動化は定着しました。

全体的な労働力不足が、まだ自動化を受け入れていないメーカーの背中を押していますが、自動化を知る企業はそれを製造上の優位性と見なしています。

以前、「CNC工作機械ショップでの産業用ロボティクス活用のヒント」を共有しました。これにはロボット機能、プログラミング、ショップでのロボットの最良の活用法など、さまざまな側面が含まれていました。

もちろん、ロボットを脅威と見る人もいます。機械が人間から仕事を奪うのか？ 最終的にすべての製造タスクを実行するようになるのか？ それらに答え、自動化がCNC工作機械ショップでいかに最適に使われ、ショップごとにどう異なるかを探ります。

最先端テクノロジー活用の2つの主なメリット

1. キャパシティ増強 — パンデミックから製造業が回復する中、ますます多くの企業がリソースをリショアリングし、米国メーカーにさらなる負荷をかけています。そのキャパシティへのストレスは、あらゆる業界のあらゆる隅々で感じられています。

ロボティクスを含む自動化は通常、キャパシティを増やします。スループットの増加は決して悪いことではなく、特に今日の労働市場の課題において、ショップの人事部門への負担を軽減します。人事は、ほぼ枯渇した労働市場で必死に資格のある労働者を探しています。

これまで以上に生産できるようになり、CNC加工プロフェッショナルは自動化を活用して長期的成功の舞台を整えています。

1. 生産性向上 — タスクを毎回全く同じように実行するロボットは、驚異的な利点を提供します：正確/精密、繰り返し可能、休憩不要で生産的。FANUC Mシリーズのような多くのロボットは製造環境向けに設計・製造され、規定の予防保全により耐久性があります。手動入力や中断なしで性能を発揮し続けられます。

結果？ 品質向上：顧客の目におけるCNC工作機械ショップの価値の最重要指標です。

自動化はすべてのショップに適しているか？

十分なCNCショップが実施していない演習の一つは、既存ワークセルを監査し、自動化が適しているかを見極めることです。自動化を導入すれば、この部品をより良く、速く、安く製造できるでしょうか？

ワークセルが限界まで稼働しているときが、監査のベストタイミングです。サイクルタイムから必要なすべての手動操作までの完全な評価が、これまで見えなかった機会を明らかにし、自動化が賢明なアップグレードかどうかを判断できます。シフトごとにわずかな優位性を得るだけでも、1年間で大きなアドバンテージに積み上がります。

自動化をショップフロアのすべてのワークセルに導入できるわけではないので、賢く導入する注意が必要です。

CNC製造ロボティクス：作業員の最良の友

人間はショップで最も重要なタスクを担うべきで、それには重労働は含まれません。かつて「重労働」をしていた人々は今、より価値ある業務を担っています：アウトプットの測定と製造プロセスの調整。この役割の変化（特に肉体的に過酷なタスクの削減）はCNCショップで歓迎されています。顧客にはより良い部品が、作業員にはより良い日々がもたらされます。

キャリアが延びます。肉体的負担の軽減だけでなく、OJT/学習を通じてロボティクスの知識を得られるからです。プログラミング調整、その場でのトラブルシューティング、ロボット動作の変更能力が必要とされます。スキルが育つにつれ、リーダーシップやトレーニングを含む新しい自動化プロジェクトへの機会が現在の作業員に広がります。

安全第一。常に安全。

ほぼあらゆる機械と同様、CNC製造ロボットにも個人を傷つけるわずかな可能性があります。しかし、シンプルで実証済みの安全対策があれば、作業員はあらゆるリスクから十分に守られます。

人間をロボティクス関連の潜在的危険から守る2つの具体的な安全施策：

ライトカーテン — 見えないライトカーテンの面を何かが遮ると、即座にロボットが停止します。これにより、オートモードで稼働中のロボットに人が近づきすぎるのを防ぎます。ライトカーテンが遮られると、ロボットは潜在的な衝突を防ぐため自動停止します。

フェンシング — 物理的なフェンスにより、稼働中のロボットに接近することはほぼ不可能になります。フェンシングとライトカーテンが連携し、稼働中ロボットへのアクセスを制限します。

オペレーターがロボット調整をする必要があるとき、ロボットモードを「オートマチック」から「ティーチ」に変更し、ロボット速度を落とし、ティーチペンダントを有効化して、オペレーターがロボットを完全に制御できるようにします。

どの設備も床にボルト固定されるずっと前に、オペレーターとロボットのあらゆる相互作用が安全に行われるよう詳細な計画が立てられます。

協働、セットアップ、運用

CNC工作機械ショップはロボティクスを購入し、自分でセットアップし、スタートボタンを押すわけではありません。サードパーティ企業——自動化インテグレーター——が、産業用ロボティクスを専門とし、ショップのチームと協働して、CNC製造ロボティクスを備えたワークセルのコンセプト、計画、設計、設置を行います。

製造ワークセルの自動化エキスパートたちは、ショップ、その目標、さらには文化について詳細な実務知識を開発し、適切なロボティクスが適切な仕事をすることを保証します。

早期に適切な質問をすることで、最適なセットアップを決定できます：

• どの部品を加工する必要があるか？
• 目標生産数は？
• どの機械が利用可能か？
• 治具コンセプトは？
• 製造プロセスのステップは？
• 現在は人が部品を加工しているか？
• その他多数

徹底的な調査の後、自動化インテグレーターがショップのためにロボットを発注し、ショップの自動化チームの助けを借りて設置されます。プログラミング、テスト、トレーニングで仕上げ、本格生産が開始されます。

あらゆる製造ワークセルと同様、道中のトラブルは最大効率のためにプロセスを微調整するために解消されます。これらの経験は、すべての設置で機械ショップチームを訓練し、次の自動化機会に備えさせます。

未来の顧客ニーズへの対応は今日始まる

先進技術への投資は威圧的に感じられるかもしれませんが、大胆な工作機械ショップがトリガーを引き、他社と差別化して顧客ニーズに応えます。

ロボットは安くないので、自動化投資が正当化されるのはいつか？ それは主に、加工が必要な部品のボリュームにかかっています。例えば、年間5,000主軸時間以上を要する10,000個の受注なら、決断を容易にする確固たるコミットメントです。より少ない数字は、最良の計画を決定するために評価が必要です。しかし、自動化の助けがあっても、高度なスキルを持つ人々があらゆる受注を履行するために必要です。

人とロボットの日々の連携した努力が、自動化を今日のCNC工作機械ショップの成功におけるエキサイティングで必要不可欠な側面にしています。クリーンな環境、スムーズに稼働する施設、先進技術が、毎日働くのが刺激的なショップフロアを創り出します。

CNC製造ロボティクスでの成功は、ショップの日々のプロセスで予測できます。ステッカーマシン社は最近、『Modern Machine Shop』の編集者たちによってショップフロアの実践とパフォーマンスで表彰されました。今や「2022年トップショップ」として、4カテゴリー（技術、ショップ実践、戦略、人材）で上位20%のスコアを獲得しています。

前述の通り、自動化のメリットの一つは効率です。工作機械ショップがいかにリーン製造に専念できるか知りたい方は、弊社の電子書籍をご覧ください。下のリンクをクリックして『工作機械ショップにおけるリーン製造のメリット』のコピーを入手してください。

著者について

スコットはステッカーマシン社を前進させます。VP調達と顧客関係の二重役割に実践的なアプローチをもたらします。スコットはCNC加工業界で25年以上の経験を持ち、機械技師としてスタートし、現在の役職まで昇進しました。成功の源泉を、ハードワーク、製造への献身、卓越性へのドライブに求めています。