OKIのメカトロシステム事業本部が、多品種少量生産における自動化を進めるべく、協働ロボットの活用を進めている。同事業本部は、ATM端末や発券端末、チェックイン端末などの開発・製造を手掛けている。主力工場のメカトロシステム工場(富岡工場、群馬県富岡市)において、2017年度から導入を始め、現在6台ほどの協働ロボットが稼働している(図1)。

図1 OKIの富岡工場
(写真:OKI)
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2台同時稼働でスピードをカバー

 「通常の産業用ロボットは大量生産には向くが多品種少量生産にはあまり適さない。そこで、スピードは多少遅いものの、人が近くで作業していても安全でティーチングが容易な協働ロボットに着目した」。メカトロシステム事業本部メカトロシステム工場生産技術部部長の白崎吉則氏はこう語る。

 同事業本部で扱う製品は、製品群によってモデル数も生産量も大きく異なる。そのため比較的大量に生産するATM端末などは専用の生産ラインがあるが、日産台数が1~15台程度の製品は混流生産している。これまでも、扱う品番数が少なく生産数量の多い接着剤の塗布などの作業は自動化を進めてきた。しかし、ねじ締めやはめ込み、ピン打ち、外観検査など扱う品番数が多い作業は手作業のままだった。

 工数全体の1/4ほどを占めるこれらの作業が自動化できれば大きなメリットがある。「組み立て標準時間の短縮という観点から、協働ロボットと人の組み合わせで作業を効率化したかった」(同氏)。そこで導入したのが協働ロボットを使った「自動組み立てシステム」だ(図2)。

図2 協働ロボットを利用した自動組み立てシステム
2台の協働ロボットから成る。(写真:日経 xTECH)
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 デンマーク・ユニバーサルロボット製の協働ロボット「UR5」2台を同時に作動させて動作速度が遅いという協働ロボットの欠点をカバーした。その特徴は、組み立てなどを行うロボットを備えたシステム本体部である「共通モジュール」と、部材や工具を供給し、完成品の排出部を備えた「専用部」から成る点にある。

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図3 自動組み立てシステム
2台の協働ロボットを搭載した「共通モジュール」と、部材や治具をまとめて供給する「専用部」から成る。写真左は専用部をセットした状態。写真右は入れ替え用の専用部。(写真:日経 xTECH)

 共通モジュールの所定の位置に専用部をセットすると、供給する部材に応じて自動的にロボットの動作ブログラムが切り替わり、それまでと違う品種の作業をこなす。具体的には、専用部をセットすると、共通モジュールのバーコードリーダーが専用部の部品供給トレーの裏にあるバーコードを読み取ってプログラムが切り替わる。専用部は台車に乗っており容易に移動させられるようになっている。専用部と動作プログラムをひもづけ、その着脱を容易にすることで簡単に品種の切り替えを実現する仕組みだ(図4)。作業が終わると音声と信号灯で作業員に通知。作業員は指示に従って次の専用部をセットするだけでよい。

図4 プログラムを切り替えるためのバーコード
部品トレーの裏のバーコードを読み取って自動的にロボットの動作プログラムを切り替える。(写真:日経 xTECH)
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