サブアセンブリと最終組立間の自律マテリアルハンドリングシステム設計：主要課題の克服

サブアセンブリエリアと最終組立エリア間の自律マテリアルハンドリングシステム開発における課題の克服

概要

重機のグローバルメーカーが、ペンシルベニア州中部にある製造施設内の2エリア間での資材輸送を自動化しようとしていました。この工場は、数十年前に最初の施設が建設されて以来、大幅に拡張されてきました。丘の斜面に建てられたため、床面積が追加されるにつれ、新しい建物は古い部分とは異なる標高で建設されました。建物はランプで接続されていますが、それらのランプの10%の勾配が、施設内での資材輸送手段としてマテリアルハンドリング機器が使用することを不可能にしていました。

サブアセンブリエリアと最終組立エリア間の現在の資材輸送プロセスは、非常に手作業に頼っており非効率的でした。2エリアを分けるランプは長さ35フィート（約10.7メートル）、傾斜角10度です。このため、このランプは歴史的に徒歩通行のみに制限されていました。サブアセンブリのサイズと重量のため、すべての資材はフォークリフトで輸送されてきました。しかし、フォークリフトがサブアセンブリから最終組立へ移動する唯一の方法は、一方の建物から大型オーバーヘッドドアを出て、舗装路を通り、もう一方の建物の大型オーバーヘッドドアから入るという経路でした。この経路が、一方のエリアからもう一方へ行く唯一の手段でした。つまり、フォークトラックは、気温や天候に関係なく、資材を屋外で運ばざるを得なかったのです。

顧客はこれが非効率的なプロセスだと理解しており、資材輸送を建物内に留めるだけでなく、それを自動化する方法を求めていました。

要件：

顧客の要件は、サイズ、重量、寸法が様々な多種多様な製品を、サブアセンブリ内の複数のピックアップ場所から最終組立の複数のドロップオフ場所へ輸送することでした。これらのアイテムは、標準パレット程度のサイズのトートに入れて輸送されます。空のトートは最終組立からサブアセンブリの適切なエリアへ返却する必要があります。ソリューションは、屋外移動の必要性を排除しなければなりません。輸送される最大ペイロードは2000ポンド（約907kg）を超えないこと。システムは、生産計画システムとシームレスに統合し、いつどこに資材を移動させるかを決定できる必要があります。ソリューションは、継続的な生産フロアレイアウトの変更に柔軟かつ適応的に対応できる必要があります。

ソリューション：

RG Groupの産業自動化チームは、顧客の期待を上回るコンセプトを開発・実装しました。このコンセプトには以下が含まれます：

Mobile Industrial Robots社製の1000kg（2200ポンド）ペイロードの自律走行搬送ロボット（AMR）をサブアセンブリエリアに配置。このAMRには、Nord Modules社製のローラーコンベアトップモジュールを装着し、ステージングエリアのコンベアからAMRへトートを移載できるようにしました。

トートとパレットは、35フィート、10%勾配のランプを、完全冗長化されたモーター駆動ベルトリフト機構によって移動します。このリフト機構は、動力ローラーコンベアプラットフォームを2つの標高間で移動させます。資材はAMRからリフト機構の動力ローラーコンベアプラットフォームへ移載され、ランプを横断して一方の標高からもう一方へ輸送されます。

もう一台、同じくMobile Industrial Robots社製の1000kg（2200ポンド）ペイロードAMRを最終組立エリアに配置。このAMRにもNord Modules社製ローラーコンベアトップモジュールを装着し、リフト機構からAMRへトートを移載し、資材を最終目的地へ届けられるようにしました。

フリートおよびプロセス管理：RG Groupが開発したMQTTサーバーベースのソフトウェアアプリケーションが、モバイルロボットと顧客の生産計画システムの間の仲介役となり、資材のトラフィックとフローを管理します。このソフトウェアアプリケーションにより、資材がピックアップからドロップオフまで、人間の介入なしでシームレスに移動できます。ロボットフリートの管理に加え、ランプ上のリフト機構を制御するために必要なロジックも管理します。

エンジニアリング、導入、サポート：上記アイテムの提供に加え、RG Groupは成功裏な設置とシステム導入を保証するオンサイトサービスを提供しました。AMRのマッピングと設定、ピックアップ・ドロップオフ場所などのすべての注目ポイントの設定を行いました。リフト機構の設置を監督しました。システムのオンサイトエンジニアリングとコミッショニングを行い、顧客向けの基本ユーザートレーニングと技術トレーニングを提供しました。

RG Groupが選ばれた理由：

顧客は他のソリューションプロバイダーからも提案を受けていましたが、RG Groupだけが、プラントのフットプリントレイアウトに大規模な変更を加えることなく、既存のランプを活用できました。MiRのAMRやローラーコンベアトップモジュールといったCOTS（市販品）技術を活用し、完全カスタム設計のリフト機構とフリート管理ソフトウェアアプリケーションを組み合わせたことが、この顧客にとって最適なソリューションを提供しました。

あなたの作業環境に最適なソリューションを見つけるお手伝いをさせてください。詳細についてはRG Groupにお問い合わせください。