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長良の落陽。

住宅産業で産業用ロボットを導入してできること

建築資材(建築鉄骨)の切断加工
従来、建築鉄骨の3次元切断加工は、製品が少量多品種であることが理由で、熟練工がガス溶断機を用いて手作業で行っている分野です。近年では、熟練工の不足及び生産性の低さが問題となり、産業用ロボットの導入が検討されることが多いです。
垂直多関節ロボットを用いて、熟練工の手作業と類似の作業を再現することで、時間あたりの生産量を大幅に上昇させることが可能と言われています。

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建築資材(発泡スチロール)のインサート成型
建築資材の加工分野の中でも、発泡スチロールに金具等を埋め込んだインサート成型品の製造工程を自動化する場合が多くあります。
インサート成型品の製造工程である、部品供給・挿入・成型品の取り出しといった、人が関わる工程全てにロボットの導入を検討することが可能で、結果として省人化・省力化・安全衛生の向上が達成可能です。
住宅の床下点検作業
従来、床下の点検作業は人力で行われることが多く、極小空間での過酷な作業でした。遠隔操作が可能で、カメラ及びライトが搭載される小型の点検ロボットを導入することで、作業の省人化・省力化を達成することが可能です。
また、点検作業中に床下状況をリアルタイムでクライアントと共に確認することが出来るため、クライアントとのコミュニケーションの円滑化も図れるメリットがあります。
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外観検査ロボットの導入事例

眼内レンズの検査工程のロボット化
眼内レンズの検査は、約5000枚の寸法検査と光学検査が必要です。また、非常に小さく、透明なので人がハンドリングするのが難しい製品です。
この工程にロボットと光学自動検査装置を導入し、不適合な製品はロボットがピッキングするようにしました。
工程の人数を7人から1.7人と大幅に削減し、労働生産性を大きく向上させました。
通貨機器などの組立検査工程へのロボット導入
通貨機器は多品種・少量・変量で生産で、検査工程は作業者の熟練が必要な工程でした。この組立検査工程に双腕ロボットを導入します。
双腕ロボットがカメラやライトを自由に持ち替えることで任意の位置からの検査が可能になり、組立不良を発見します。労働生産性が4割向上しただけでなく、品質面でも効果が現れました。
航空用ターボファンエンジンの外観検査工程へのロボット導入
エンジンの検査工程には複数の作業者が長時間従事しており、生産性の向上や品質リスクが課題でした。そこで多関節ロボットを用いて自動化を図りました。
エンジンセット後、ロボットが自動で各箇所を撮影し、ソフトで各部の検査・判定を行います。検査工程の34%を自動化するとともに生産性も向上しました。
特注精密金属加工品の検査工程へのロボット導入
航空宇宙など特注精密加工品は精度や品質保証が厳しく、数値管理が重要視されます。これまで人間が行っていた穴径検査やネジ検査に多関節ロボットを導入します。
1日の生産量が2.5倍に増えるとともに、過酷な作業の代替にもつながりました。
ダイカスト鋳造品の検査工程へのロボット導入
ダイカスト鋳造品は国内企業では完全無人化での全数検査ロボットができていません。この検査工程に多関節ロボットを導入し、夜間無人化での全数検査を目指しました。
製品をカメラで検知し、ロボットで整列させ、様々な位置から外観検査を行います。全数外観検査が可能になると同時に、作業軽減や人材不足の解消が期待できる結果になりました。
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スポット溶接機の構成

電源
電源から、時間や波形の制御をおこなった電流をトランスに流します。電源が入っているときは感電や事故の危険性もあるので、常に注意するようにしましょう。
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トランス
電源から流れてきた電流を大電流に変換するパーツです。スポット溶接機ではごくわずかな面積の面(点に見える)に高電流を流すので、トランスが不可欠です。
ヘッド
溶接対象物に圧力を加える部分をヘッドと呼びます。ヘッドの大きさは対象物を十分にはさめるかどうかで決定します。
電極
電流を対象物に流して溶接を行う部分が電極です。大容量の電流が流れるため、手に触れないように注意が必要です。
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溶接用ロボットの活用事例

大型の門扉製造工程における溶接システム
従来熟練工が手作業でおこなっていた特注品の大型の門扉の溶接作業を溶接用ロボット(垂直多関節ロボット)で自動化しました。
その結果、溶接スキルの有無にかかわらず誰でも作業が可能になり、労働生産性が8倍に上昇しました。
鉄道車両用床板のワンサイドスポット溶接システム
鉄道車両用床板部品のスポット溶接工程を自動化するために溶接用ロボット(垂直多関節ロボット)を導入しました。
その結果、過酷作業がロボットによって代替され作業環境が大幅に改善しました。
曲面や立体形状アルミ部品の溶接加工システム
従来手作業でおこなっていた立体形状の部品へのスタッド溶接作業を溶接用ロボット(垂直多関節ロボット)で自動化しました。
その結果、スタートボタンを押すだけでスタッド溶接ができるようになり、作業者の負担が軽減するとともに生産スピードが4.4倍上昇、手加工時の不良率を下げることにつながりました。
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省力化ロボットを導入するメリット

省力化ロボットは、人手を減らしたり、少ないエネルギーで作業したりすることが可能なロボットです。導入することで得られるメリットと、デメリットになる可能性がある事柄について紹介します。
メリット
省力化ロボットを導入することで、次の6つのメリットを得られます。
労働者不足に対応できる
省力化ロボットを導入すれば、少ないスタッフだけで工場を運営することが可能です。メンテナンスすることで長期にわたって使用することができるため、将来においても一定の製造量を確保できるでしょう。
求人・雇用の手間やコストを削減できる
製造量が少ないときは稼働時間を減らし、製造量が多いときは稼働時間を増やすだけで対応できるので、需要の波があっても求人・雇用を行う必要がありません。募集や採用のコストも減らせるので、経費削減が叶うでしょう。
人件費の削減
毎月労働者に給与を払うよりも長期的に見ればコスト削減につながります。また、省電力型の省力化ロボットならば、通常の産業用ロボットよりも電気代も減らせるでしょう。
しかし、初期投資に大きな費用が掛かることに注意してください。
製品の品質の安定
人間が作製するより製品の品質にばらつきが少ないことも、省力化ロボットを導入するメリットです。大量生産する場合にも、安定した品質を期待できます。
品質が安定すると、検品不合格となる製品が減り、粗悪品が市場に出回ることを回避できるため、企業の信用度が向上することにもなるでしょう。
生産量の増大
人間の一日の稼働時間は7-8時間程度ですが、省力化ロボットは管理さえすればほぼ24時間稼働することができます。生産量を増やすことができ、利益増大にもつながるでしょう。
人的資源の有効化
省力化ロボットに単純作業を任せることで、人はよりクリエイティブな作業に時間を使うことができます。業務効率向上のアイデアを出すだけでなく、新商品の開発や付加価値の発見など、人にしかできないことに時間を使えるようになるでしょう。

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