コボットでDonnelly Custom Manufacturingが人と自動化のバランスを最適化

Donnelly Custom Manufacturingは、37台の射出機で1日40回以上の金型交換を行う、短納期・高ミックスのカスタムモルダー。低・中ボリュームニーズ（2015年3月と2012年9月の前回記事参照）に対応するため、数時間しか稼働しないジョブをどこでどう自動化するかが主要課題の一つです。

Ron Kirscht社長が説明する通り、記録的な売上年（2018年$36.2百万）が続き、昨年2台の新プレス追加後もミネソタ州アレクサンドリア工場はフル稼働。「セットアップと生産ランの両方で、短納期ノウハウを活かしながら機敏に、クリティカルなプロセスで時間を節約する必要があります。」

10年以上前からロボティクス導入を進め、140トン以上の全機械に直交式パーツリムーバーを設置。これらのロボットで従業員を溶接、デコレーティング、機械加工など高付加価値タスクへ解放。過去5年間で協働ロボット（コボット）を探求。元Rethink Robotics（現在は倒産、技術はドイツHahn Groupが取得）のBaxterコボット2台を導入し、梱包やスプルークリッピングなどシンプルなピック＆プレースに活用。「箱詰めはオペレーター半人分に相当」とKirscht氏。「Baxterならカウントも自動で、箱の計量不要です。」

協働化への更なるステップ

昨年、更なるコボット潜在力を探求。Universal Robotsから初のUR5コボットを購入。「近隣のCNC機械加工ショップで複数URコボット稼働を見学。速度、精度、プログラミング容易性でBaxterより高能力」とDonnellyオペレーションVP Jerry Bienias氏。

UR5を2キャビティ金型への微小インサート2個装填、部品取り出し、ゲートクリッピング、チューブへの箱詰め（チューブあたり5個）に投入。Donnelly開発のエンドオブアームツーリング（EOAT）で単一EOATですべての操作を実行可能にし、40秒サイクルで完結。以前は1.5オペレーター必要だったセルが、オペレーター0.5人分に削減（動画：こちら）。

Bienias氏は今後もURコボット購入継続の意向。Baxterは市場撤退、アームシェイクでインサート装填には不向き。「Baxterは大好きです。協働ロボティクスの新世界への出発点でした。」

コボットは人との安全性で評価されるが、Donnellyでは成形部品に鋭利エッジがあるため、EOATエリアにハードガードを設置。誤接触での怪我を防止しています。

コボットは「リードスルーティーチ」でプログラミング容易とされるが、UR5の精密セットアップはインサート装填に不可欠。380°Fに加熱される金型は暖機で膨張。車輪搭載のUR5をプレスにボルト固定し、本番版に近い特別セットアップEOATで金型上のペグをロケートして「空間上の金型位置」をロボットにティーチ。5-10分で数ミル精度でのインサート配置が可能になります。

Donnellyはコボット活用拡大に満足しつつも、Kirscht氏が指摘：「人々が依然として大部分のクリティカルな製造タスクを実行しています。自動化は人間が行うタスクの本質をより良く理解させ、人と自動化の適切なバランスを見極める助けになります。」