EMO 2019：自動化と自律製造に関する5つの重要な気づき

2年に一度のEMO博覧会（世界最大の工作機械見本市）が先週、ドイツ・ハノーバーで開催されました。ある工作機械メーカー幹部が会場で語った即興の言葉が、今年の見所を的確に表していました。「ロボットショーに工作機械が混ざってるみたいだ」と。もちろん大げさですが、今年の最も印象的だった点を捉えています：ロボットが至る所にいました。ロボットは、もはや単に受け入れられるだけでなく、必須と見なされる段階に達したようです。出展者全体が、メーカーが今まさに求めているものとして同じ認識を伝えていました：自動化。

EMOはあまりに巨大で網羅的に取材することは不可能。2,200社以上の出展者が48カ国から参加し、約200万平方フィートの展示スペースを占有。取材可能なのはせいぜい断片的です。編集長Derek Korn氏と発行人Bryce Ellis氏も同行しましたが、三人合わせても断片が精一杯でした。

それでも、ほぼ丸一週間この重要イベントに滞在できました（2年前にも参加）。前回との違いを観察することで、製造技術とそのユーザーがその間にどう動いたか、変化したかの指標になります。つまり、EMOは「今どこにいるか、あるいはどこへ向かっているか」の一端を見せてくれました。その精神で、EMO 2019のいくつかの印象を記します：

1. ロボットが存在感を示す

工作機械サプライヤーは、機械と部品ハンドリングの両方を単一ソースで提供することで、自動化を必要とするメーカーを支援。これは低コスト自動化にも適用されます。EMOは、最近買収したロボット自動化サプライヤーProCobotsと共に工作機械メーカーHurcoが出展した初めてのショーでした。

大手工作機械メーカーは大規模展示エリアで、機械モデル数を減らす代わりに、継続稼働し、少人員でより多くのアウトプットを出す自動化システムの多様性を展示。工作機械サプライヤーは、無人・ライツアウトシステムでの生産能力と、多くの場合、自動化装置を工作機械と同様にサービス・サポートする姿勢を顧客に示したかったのです。

重要なのは、自動化技術の発展がより高度なアプリケーションだけでなく、より低コストな領域にも進んでいること。協働ロボットが会場全体で一般的であり、工作機械サプライヤーだけでなく、ツーリングとゲージングシステムサプライヤーも、過去ならロボット導入を正当化できなかったほど価値が低いか、頻度が低いタスクの自動化可能性をデモしていました。

低コストロボットが、よりシンプルで低頻度タスクの自動化への扉を開く。Rego-Fixが、ロボットによるツールホルダー/ツールセットアップの組立・分解を可能にする新版PowRgrip圧入ツールホルディングシステムを発表。

2. インダストリー4.0の前進

表面的に見れば、インダストリー4.0はEMO 2019で前回比後退したように見えました。発表や看板で見かける頻度が減り、この用語を自慢材料にする企業も減少。インダストリー4.0という「用語」はバズワードとしての勢いを失いました。しかし、関連製造データを収集し、接続システムを通じて活用するという「概念」は前進し続けています。

センサー、接続、データ共有、データ分析が製造デバイスとシステムをより応答性高く、フル能力発揮しやすくする方法は多岐にわたるため一般化は困難。一例を挙げます：計測技術企業RenishawがRenishaw Centralシステムをデモ。工場内のゲージ測定値をリアルタイムビューに集約し、温度など他の環境影響トレンドと比較可能。この集約と潜在力が興味深い点を示唆：この著名な計測企業は、測定デバイス製造者であるだけでなく、（おそらくより重要なことに）実行可能なデータ提供ビジネスにも携わってきた。Centralシステムは、データを解釈し正しいアクションを特定するためのツールという次のレベルの例です。

VDWが工作機械データ共有標準「Umati」を発表。会場内の各機械がUmati対応システムでリアルタイム監視されていました。既存の工作機械データ標準がある中、この新標準のインパクトや役割は？

おそらくショーで最も注目すべき製造接続関連の進展は、VDW（ドイツ工作機械工業会）が工作機械・制御システムメーカー群と共同開発した、工作機械との間でデータを共有する標準「Umati」の実働デビュー。会場内の様々な機械が、Umati基盤のリモートシステムでリアルタイム監視されていました。この標準導入の影響は不明確です。なぜなら、同じまたは類似の目的で既にMTConnectという標準が存在するからです。MMSは長年MTConnectの進展を報じ、その価値を主張してきましたが、見解にバイアスがあるかもしれません。しかし、別の標準導入は用語の矛盾であり、複数標準が存在することは「標準が存在しない」のと同義——機器メーカーは選択を迫られるか、並行サポートを強いられます。Umatiがメーカーに何を提供し、どのような可能性をもたらし、より確立された標準とどう異なるか——は今後の見極めが必要です。

3. 切削工具へのアディティブ活用

LMTがアディティブマニュファクチャリングで製造したこのフライスカッターボディは、冷却剤流を必要な箇所に精密に届ける湾曲・分岐内部チャネルを備えます。テスト切削では、より効果的なクーラント供給がチタンフライス加工で工具寿命50%向上につながったとのこと。

ある意味では、アディティブマニュファクチャリング（AM）はEMOの主要部分ではありません。様々な工作機械メーカーが展示の一部としてAM製品を見せ、少数の専門出展者がホールの一部分を占めるのみ。しかし別の意味では、AMはEMOの主要部分です。今年、従来の金属加工技術の重要な要素である切削工具に、AMが顕著なインパクトを与えているのが見られました。

意識せずとも、AMで製造されたこれまで不可能だった新しいツーリングコンポーネントを示す切削工具プロバイダーの例を次々と発見しました。一部では、機械内で高速移動や高回転切削をチャタリングなしで可能にする優れた強度重量比の工具ボディ実現にAMが貢献。より多くのケースでは、クーラント流を最も効果的な場所に精密に届ける湾曲スルーツール流体チャネル実現の手段としてAMが機能。

主要AM技術サプライヤーがすべてEMOに出展しているわけではありませんが、SLM Solutionsは出展していました。ここで見られるブガッティブレーキキャリパーはアディティブ製造されましたが、この部品の仕上げには機械加工課題が伴いました。

 

ツーリングがAMの可能性を広げる一方で、ツーリング自体もAMの約束にとって不可欠です。EMOに出展した主要AM技術サプライヤーの一つSLM Solutionsは、アディティブ製造されたブレーキキャリパーを展示。この部品の仕上げに取り組んだ2社のツーリングスペシャリスト、BenzとHaimerの取り組みがこの動画で説明されています：

 

4. 自動車産業の変化

新旧の自動車部品。Renishawブースのこのシーンでは、プロービングされている部品はハイブリッド車用ハウジング。同社は測定データを統合し、根本原因と適切なアクションを明確にするRenishaw Centralソフトウェアを展示。

製造技術の変化だけでなく、自動車産業の変化も見られました。ハイブリッド車と電気自動車が自動車生産の増大シェアを占めるシフトは、金属加工技術プロバイダーに影響を与えます。なぜなら、EVの機械加工部品は従来車とは異なるからです。そして多くの工作機械メーカーにとって懸念点は、EVの機械加工部品がより少ないことです。

この写真は本記事の2つの印象を同時に示しています。アディティブマニュファクチャリングで作られたこの工具は、EV用モーターハウジング内径の高速精密加工用。工作機械サプライヤーMakinoが開発し、a51nxマシニングセンター内で展示していました。

したがって、自動車産業に関連する工作機械出展者は、場合によっては航空宇宙など他産業向け提案を強調。他の工作機械メーカーは、モーターハウジングなどEV部品を効率的に生産する機械能力を強調していました。

5. 自律化が来る

最後の印象はむしろ予測です：未来の機械工場では、定置型自動化——一つの場所に留まるロボットや固定軌道を動くロボット——だけでなく、工場内を自由かつ安全に経路探索できる自律自動化、すなわち自動化デバイスにも依存するようになるでしょう。会場全体で多くの自律移動コボットが稼働し、ツールと部品をステーション間や機械間で必要に応じて人なしで搬送する効率的で柔軟な手段をデモしていました。こうした独立移動ロボットはまだ少数——これらデバイスを珍品ではなく主流提供とするには少なすぎる数——でしたが、このアイデアの約束を実証し検証するには十分な数でした。

未来の自動化工場？ Doosanが自律自動化をデモする出展者の一つでした。ここにある独立ロボットが、マシニングセンター、旋盤、検査を含むセルのステーション間で部品を搬送しています。

前述の通り、自律化は来ます。そして、今回のショーでの定置型ロボットの普及こそが、その予測に自信を与えてくれます。ロボット自動化全般が、主要金属加工ショーで常に主流だったわけではありません。工作機械に仕えるロボットアプリケーションもかつては珍品でした。しかし、やがて好奇心は満たされ、議論は決着します。工作機械を支援・自動化するロボット利用は、勝ち得る運命の良いアイデアであり、今その運命が実現しました。これを認識し、私はEMOで「良すぎて、将来主流の製造パートにならないわけがない」アイデアを探しました。自律製造こそがそれです。将来の何らかのEMOで、これは冗談交じりに「自律ロボットショーじゃないか？」と驚くことになるでしょう。