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CASE.2 限られた予算で自動化にチャレンジ

設備メーカーもお手上げ?自動化は難しいと言われた

熟練工の高齢化で安定した品質を確保することが難しくなっています。さらには人手不足で担い手がいない――。近年、とくに中堅・中小企業においてよく耳にする課題です。工場の改善や多能工の育成など、可能な限りの取り組みをしているものの、抜本的な解決には至っていないという声も多いです。設備の自動化によって解決を試みようと設備メーカーに声をかけるものの、他社で事例のないニッチな加工工程を有しているため自動化が難しいケースや、そもそもロボットの費用が大きく、現実的ではないというケースも多いようです。

アイディアの組み合わせ次第で自動化のコスト低減は可能

自動化の事例が見つからないような特殊な加工工程であっても、アイディアの組み合わせ次第で自動化は可能です。同時に、ちょっとした工夫を凝らすことにより、必要な費用を下げることもできます。各分野で取り組んできた自動化を構成するアイデア・アプローチをフル活用するとともに、作業者の動きや製品の特性などを理解し、お客様のご要望に合わせた自動化の構想を提案いたします。

① 最適な技術を組み合わせる
高性能なものを前提とせず、最適な技術を組み合わせる。他業界の様々な専用機にも低コストで自動化するヒントがある
② 半自動やアシストを検討する
効果が大きいところを優先的に自動化する。また、自動化ありきではなく、効果が小さかったり、人のほうがいいところは手作業を残したり、その作業をアシストするものを考える
③ からくり技術を駆使し、機器を減らす
アクチュエータなどの機器を増やすと、センサや制御などプログラムも複雑になり、費用もかさむ。低推力や重力などのからくり機構で解決を図る
④ 人のカン・コツを自動化する
品質保証要件を自動化する。無駄のない熟練工の動きや判断基準を設計やプログラムで再現する

自動化コストの低減
(限られた予算で省人化、品質の安定、生産性向上などを実現)

事例:板金加工メーカー 株式会社稲熊製作所
横打ちの自動スタッド溶接機の開発

ステンレスやアルミの板金加工を手掛ける株式会社稲熊製作所。切断・曲げ・溶接・プレス・金型設計等の技術を社内に有し、あらゆる業界に対して加工技術を駆使した板金製品を提供している。同社が製造する板金加工製品のひとつに、熟練工が溶接を手掛けているものがある。製品の側面に溶接ガンを用いてスタッド溶接をするもので、人によってバラツキが出やすいため 誰もができる工程ではなかった。この工程を自動化することによって、熟練技術者頼みであるという課題を克服すると同時に、生産量を増やしていく狙いがあった。タマディックにはこの工程を自動化したいということで、以下のリクエストを頂いた。

  • 稲熊製作所からのリクエスト
  • 設備仕様も含めて考えてほしい
  • 多品種のスタッド溶接に対応してほしい
  • 溶接品質の作り込みまで付き合ってほしい
  • ものづくり補助金を活用したいため、
    その申請に間に合わせたい
課題解決のために行った施策
要件定義
ワークサイズや打ちたい溶接の座標など、実現したいことをヒアリング。5製品3種類のスタッド溶接を自動化することとなった
構想検討
熟練技術者の作業を見せてもらいながら構想を検討。パーツフィーダーではなく、マガジンを採用することでシンプルで低コストな供給システムを構想。設備を止めることなく補給を可能にするからくりを設け、多種のスタッド溶接に対応できるようにした。
設備設計
6軸ロボットと溶接ガンを組み合わせ、横打ちのスタッド溶接の自動機を、短期間で設計・製作を実施し、ものづくり補助金の申請に間に合わせることができた
品質の作り込み
現物確認と装置の微調整を繰り返し、お客様とともに品質の作り込みを実施
ご提供できた成果
(1)ものづくり補助金を活用し、少ない持ち出しで自動化を実現することができた
多用途マガジンを取り入れることによって、自動化のコストを低減することができた。また、設計から製作までを短期間で実施することができ、ものづくり補助金を活用することができた
(2)世の中でも珍しい横打ちの自動スタッド溶接機を完成することができた
現存する自動溶接機で稲熊製作所さまの工程に対応できるものがなく、自動化は困難に思われたが、熟練技術者の作業手順や他の業界での溶接技術を参考に、横打ちの自動スタッド溶接機を開発することができた。稲熊製作所様独自の技術を形にすることができた
(3)安定した品質で生産体制を築くことができた
スキルレベルに依存しない生産体制を構築することができた。難易度が高い側面への溶接についても、品質を安定させることができた。また、リスクアセスメントを実施し、ハード面での安全を確保することができた

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