協働ロボットがウィスコンシン・プラスチックスの効率向上と作業者エンパワーメントを実現

ウィスコンシン・プラスチックス社（WPI）のチームが、新しい同僚——ユニバーサル・ロボッツのUR5協働ロボット——と初めて対面したとき、彼らが置き換えられるのではないかと懸念しました。今日、彼らはそれをより高い効率への触媒と見ています。

「最初は全員がロボットに置き換わることを心配していました」と、プラントマネージャーのカール・バートル氏は語ります。「ロボットが自分たちの効率を助けるためにあると気づくと、大きな興奮に変わりました。」

グリーンベイ拠点のWPIは、射出成形と組立を専門とする受託メーカーで、自社ブランドのペーパータオル・ディスペンサーも製造しています。コボットの可能性をテストするため、同社は最も複雑な組立ラインの一つをパイロットに選びました。

「実際に最も激しい人的介入があり、最も変動の大きいレートを持つ、最も複雑な組立ラインの一つをコボット用に選びました」とバートル氏は説明します。「そこで成功すれば、何でもできます。」

ペースを維持する

WPIにとって重要な概念は、安定した反復可能な生産レートの維持——「作業員を速く働かせるのではなく、スケジュール通りに進むプロセスを作ること」です。コボットが最初に導入されたタオル・ディスペンサー・ラインでは、以前は一部を一棟で成形、梱包し、通り向かいの組立施設へ移動していました。この構成は非効率でリスクが高く、組立要員不足でライン全体が停止する恐れがありました。射出成形機と組立エリアを分離することで、組立要員が不足しても成形を継続できるようになりました。

多くのコボットが孤立して動作するのとは異なり、WPIのUR5はディスペンサーのボディとカバーを生産する2台の射出成形機の間に配置されています。ロボットは成形品を取り出し、最初のロゴ用パッド印刷治具に配置、ハウジングを第二の治具に切り替えて第二ロゴを印刷、その後ピボットしてコンベアに部品を置き、最終組立へ送ります。セルの動作はこちらでご覧いただけます。

「ロボットを間に配置することで、組立ラインのフットプリントを削減しました」とバートル氏。「コボットは、人間ラインよりも少ないスペースで複数のタスクを実行できます。」

WPIは新しいパッドプリンターとカスタム統合治具も設置。2キャビティ金型により、ロボットが回転治具を用いて単一オリエンテーションから両部品を把持し、ワークフローを合理化しています。

人的フットプリントは大幅に縮小。別途組立テーブルが不要になり、作業員はコンベアから直接部品を組み合わせます。「劇的な面積削減ではありませんが、ラインは今や機械のフットプリントすぐ外にあるコンパクトで短いセルになっています」とバートル氏は説明します。

スループットは向上しました。コボットが作業員が合わせられる安定したケイデンスを確立するからです。「機械は一定速度で動きますが、人間のペースは変動します」とバートル氏。「コボットがペースを一定に保ち、チームがそのリズムを維持できるようにします。」

さらなるコボット導入へ

初期の懸念が薄れると、WPIの労働者はテクノロジーを受け入れ、役割拡大の方法を模索し始めました。「ラインのアセンブラーたちがアイデアを提案しました——ロボットの配置位置、どちら側からピックするか、コンベアの向きなど」とバートル氏。「彼らのインプットが統合を次のレベルへ押し上げました。」

この成功により、今後数年間でさらに4台のURコボット追加を計画。バートル氏は、製造チーム、シフトスーパーバイザー、ショップ・テクニシャンをより早期に巻き込んでいれば、プロセスを加速できたことを認めています。

将来的には、コボットを部品搬送と完成品組立の梱包に活用する構想です。「低スキル・反復作業を自動化し、熟練労働者をより複雑な仕事に解放できます」と氏は語ります。「ロボット・プログラマーの機会も生まれます。」

「これは、労働力の活用方法を変革する機会です」とバートル氏は締めくくります。「単調なタスクを取り除くことで、従業員がより高付加価値の仕事に取り組めるようになり、人手不足の時代に成長を支援します。」

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