産業用ロボットの導入なら釜屋株式会社｜工場自動化・省人化・ロボットシステムの選び方
人手不足への対応、生産性の向上、作業者の負担軽減などを目的に、産業用ロボットの導入を検討する製造業が増えています。
しかし、実際にロボットを導入しようとすると、さまざまな疑問が生まれます。
「どのメーカーのロボットを選べばよいのか」
「協働ロボットと産業用ロボットは何が違うのか」
「工作機械へのワーク投入を自動化したい」
「ロボット本体以外にどのような設備が必要なのか」
「投資費用に見合う省人化効果が得られるのか」
こうしたお悩みがありましたら、釜屋株式会社 機械部にご相談ください。
釜屋株式会社は三重県四日市市に本社を置き、工作機械、産業用ロボット、測定機器、工場自動化設備などを取り扱う商社です。
工作機械の販売で培ってきた設備選定の経験と、メーカー・協力企業とのネットワークを生かし、工場の自動化・省人化をお手伝いします。
三重県・東海地区はもちろん、全国から産業用ロボットや工場自動化のご相談を受け付けています。
産業用ロボットとは？工場自動化でできること
産業用ロボットは、あらかじめ設定した動作や制御プログラムに従って、さまざまな作業を行う機械装置です。
製造現場では、ワークの搬送、工作機械への投入・取り出し、溶接、組立、ねじ締め、検査、パレタイジングなど、幅広い用途に使用されています。
ロボット導入の目的は、単に人の作業を置き換えることだけではありません。
作業の繰り返し精度を高めること、重量物を扱う作業者の負担を軽減すること、夜間の連続稼働を実現することなども重要な目的です。
ただし、すべての作業がロボット化に適しているわけではありません。
ワークの形状や種類、作業時間、必要精度、前後工程との関係などを整理したうえで、自動化する工程を決める必要があります。
産業用ロボットと協働ロボットの違い
ロボット導入を検討する際、よく比較されるのが産業用ロボットと協働ロボットです。
一般的な産業用ロボット
一般的な産業用ロボットは、高速動作や重量物の搬送などに対応する機種が豊富です。
工作機械へのワーク投入、溶接、パレタイジングなど、幅広い用途で使用されています。
一方、作業者との接触を防ぐため、安全柵やインターロックなどの安全対策が必要になる場合があります。
協働ロボット
協働ロボットは、人と同じ作業空間で使用することを想定した安全機能を備えるロボットです。
比較的コンパクトな機種が多く、限られたスペースでの導入や、多品種少量生産への適用が検討されています。
ただし、協働ロボットだから安全柵が不要というわけではありません。
工具、ワーク、動作速度、接触時の危険性などを含めたリスクアセスメントが必要です。
安全柵の有無だけでロボットを選ぶのではなく、作業内容と必要な安全対策を総合的に判断することが重要です。
工場自動化で多い5つの導入事例
1．NC旋盤・マシニングセンタへのワーク投入
工作機械の自動化は、産業用ロボットの代表的な用途です。
NC旋盤では、加工前のワークをチャックに投入し、加工後のワークを取り出す作業を自動化できます。
マシニングセンタでは、治具へのワーク着脱やパレットへの搬送などが対象になります。
ただし、工作機械との信号連携、扉の開閉、チャックや治具の動作確認、切粉の除去なども必要です。
ロボット本体だけでなく、工作機械との連携まで含めて検討することが重要です。
2．溶接作業の自動化
溶接ロボットは、繰り返し作業の自動化や品質の安定化を目的として導入されます。
アーク溶接やスポット溶接など、用途に応じたシステムがあります。
溶接電源、トーチ、ポジショナ、治具などの選定に加え、ワークの位置決め精度や溶接条件の管理が重要です。
また、多品種少量生産では、段取り替えやティーチングに要する時間も検討する必要があります。
3．重量物の搬送・積み付け
重量物や繰り返し搬送するワークの取り扱いは、自動化による負担軽減が期待できる工程です。
箱や製品のパレタイジング、加工部品の搬送、工程間の受け渡しなどに利用されます。
必要な可搬質量は、ワーク重量だけでなく、ハンドや取付部品の重量、重心位置などを含めて確認します。
4．組立・ねじ締め・部品供給
組立工程では、部品の供給、位置決め、ねじ締め、圧入などが自動化の対象になります。
ただし、部品のばらつきや供給姿勢によって、ロボット以外の周辺装置が必要になる場合があります。
部品供給装置、画像認識、専用治具などを組み合わせることで、安定した自動運転を目指します。
5．検査・測定工程の自動化
画像検査装置や測定機器とロボットを組み合わせることで、検査工程の自動化も検討できます。
例えば、カメラの前にワークを搬送したり、測定機に部品を投入したりする用途です。
検査精度だけでなく、ワークの位置決め、測定時間、不良品の排出方法、データ管理なども重要になります。
ロボット導入で失敗しない7つのポイント
1．自動化する目的を明確にする
ロボット導入では、最初に何を改善したいのかを明確にしましょう。
人手不足への対応なのか、夜間運転の実現なのか、作業者の負担軽減なのかによって、必要な設備は変わります。
目的が曖昧なまま機種を選ぶと、導入後に期待した効果が得られない場合があります。
2．サイクルタイムとタクトタイムを確認する
ロボットの動作時間だけを短くしても、ライン全体の生産性が向上するとは限りません。
例えば、工作機械の加工時間が長い場合には、その時間を利用してロボットが別の機械へワークを投入できる可能性があります。
一方、ロボットによるワーク着脱が遅ければ、機械の停止時間が増える場合があります。
必要な生産数量からタクトタイムを確認し、各工程のサイクルタイムとの関係を整理することが重要です。
3．ロボットの可搬質量と動作範囲を確認する
ロボットの可搬質量は、ワーク重量だけで判断できません。
ハンドや取付部品を含めた重量に加え、重心位置や手首軸への負荷も確認する必要があります。
また、カタログ上の最大リーチが届いていても、必要な姿勢を取れない場合があります。
実際の動作を想定したシミュレーションや干渉確認が重要です。
4．ロボットハンドとワーク供給を検討する
自動化の成否を左右するのが、ロボットハンドとワーク供給装置です。
ワークを確実につかめなければ、安定した自動運転は実現できません。
また、ロボットが高速に動作できても、ワーク供給が追いつかなければ設備は停止します。
ハンド、ストッカ、コンベヤ、パーツフィーダなどを含めた検討が必要です。
5．既存設備との信号連携を確認する
既存の工作機械や生産設備にロボットを後付けする場合には、設備側の対応を確認する必要があります。
例えば、NC旋盤の自動扉、チャック開閉、加工完了信号などです。
機械の製造年式や制御装置によっては、追加改造が必要になる場合もあります。
6．安全対策を最初から計画する
ロボットの安全対策は、導入後に付け足すものではありません。
リスクアセスメントを実施し、安全柵、ライトカーテン、安全スキャナ、非常停止、インターロックなどを適切に組み合わせる必要があります。
また、停止後の再起動や、停電・異常発生時の装置の状態についても確認することが重要です。
安全性を確保したうえで、生産性との両立を目指します。
7．投資効果を設備全体で判断する
ロボットの導入費用は、本体価格だけではありません。
ハンド、架台、治具、供給装置、安全対策、制御盤、プログラム作成、据付、立上げなどの費用が発生します。
ロボット本体が安価でも、周辺設備の費用が大きくなる場合があります。
ロボット単体の価格ではなく、システム全体の費用と導入効果を比較することが重要です。
ロボット導入費用はどのように考える？
産業用ロボットの導入費用は、可搬質量、動作範囲、用途、周辺設備、制御の複雑さなどによって大きく異なります。
例えば、単純なワーク搬送と、画像認識を用いた複雑な組立作業では、必要な設備構成が変わります。
また、ロボット本体だけを購入する場合と、システムインテグレータによる設計・製作・立上げまで依頼する場合では、見積内容が異なります。
投資効果を検討する際には、削減できる作業時間、稼働率、生産数量、段取り替えの頻度などを整理しましょう。
なお、省人化は必ずしも人員削減を意味しません。
単純作業を自動化することで、作業者を品質管理や段取り改善など、より付加価値の高い業務へ配置する考え方もあります。
ロボットメーカーはどのように選ぶ？
産業用ロボットには、ファナック、安川電機、川崎重工業、不二越、デンソーウェーブ、三菱電機など、国内にも多くのメーカーがあります。
また、協働ロボットを含めると、海外メーカーも含めて選択肢が広がります。
メーカー選定では、ロボット本体の価格だけでなく、可搬質量、動作範囲、速度、制御機能、周辺設備との連携、保守体制などを確認します。
さらに重要なのは、ロボットを実際の生産設備として機能させるためのシステム構築です。
ロボットメーカーと、設備全体を設計・構築するシステムインテグレータでは、役割が異なる場合があります。
釜屋機械部では、メーカーや協力企業とのネットワークを生かし、用途に応じたロボットや自動化システムの選定についてご相談を承ります。
※メーカー名は代表例であり、すべてのメーカー・機種について直接取引や販売を保証するものではありません。
工作機械とロボットを一緒に検討するメリット
工作機械の自動化では、ロボットと機械を別々に検討すると、後から仕様の不整合が見つかることがあります。
例えば、ロボットを設置するスペースが不足したり、機械の扉が自動開閉に対応していなかったりするケースです。
また、加工完了後の切粉除去やワークの着座確認など、実際の自動運転で必要になる工程が見落とされることもあります。
NC旋盤やマシニングセンタを購入する段階から自動化を検討すれば、必要なインターフェースや機械仕様を選びやすくなります。
釜屋機械部では、工作機械と自動化設備の両面から、お客様の生産工程に適した設備導入をお手伝いします。
釜屋株式会社が工場自動化の相談先として選ばれる理由
釜屋株式会社 機械部では、工作機械、産業用ロボット、測定機器、周辺設備など、製造現場に必要な幅広い設備を取り扱っています。
工作機械の販売を通じて培った加工工程への理解を生かし、単なるロボットの販売にとどまらない設備提案を目指しています。
また、釜屋株式会社には鉄鋼部とシステム建築があり、工場や倉庫の建築、鋼材の供給なども事業として展開しています。
自動化設備の導入では、工場レイアウト、架台、搬送経路、設備の配置など、周辺環境の検討も必要です。
釜屋では、社内の各事業や協力企業とのネットワークを生かし、工場全体を見据えた設備投資のご相談にも対応しています。
ロボットだけを選ぶのではなく、お客様の生産工程にとって適切な自動化を考えること。それが釜屋機械部の提案方針です。
産業用ロボット・工場自動化のご相談は全国から受付中
釜屋株式会社は三重県四日市市を拠点としていますが、産業用ロボットや工場自動化のご相談は全国から受け付けています。
既存設備へのロボット後付け、工作機械の自動化、新規ラインの構築、協働ロボットの導入など、お気軽にお問い合わせください。
ご相談の際には、対象となる作業、ワークの大きさや重量、必要な生産数量、現状の作業時間、導入予定時期などをお知らせいただくと、より具体的な検討が可能です。
現地調査、設計、据付、立上げ、保守などの対応条件は、設備内容や地域に応じて個別にご案内いたします。
よくある質問
Q．産業用ロボットは、どのような作業から導入するとよいですか？
繰り返し作業が多く、ワークの種類や位置が比較的安定している工程は、自動化の候補になりやすいと考えられます。ただし、投資効果や周辺設備の条件によって適性は異なります。
Q．協働ロボットなら安全柵は不要ですか？
必ずしも不要ではありません。ロボットの動作、工具、ワーク、周辺設備などを含めたリスクアセスメントを行い、必要な安全対策を判断します。
Q．古いNC旋盤にもロボットを後付けできますか？
機械の仕様や状態によっては可能です。ただし、自動扉や信号連携、チャック動作などの改造が必要になる場合があります。
Q．ロボット本体だけでなく、システム全体を相談できますか？
はい。ロボット本体に加え、ハンド、治具、搬送装置、安全対策、設備連携などについても、協力企業との連携を含めてご相談を承ります。
Q．三重県以外の工場でも相談できますか？
はい。全国からお問い合わせを受け付けています。現地対応や施工・立上げなどの条件については、案件ごとに確認いたします。
関連記事｜工作機械・工場設備の導入ガイド
釜屋オンラインでは、工作機械の購入や設備選定についても詳しく解説しています。
- 第1回｜工作機械の購入・見積なら釜屋株式会社
- 第2回｜工作機械を安く買うには？価格比較と見積もりのポイント
- 第3回｜NC旋盤の購入・価格比較・メーカー選定
- 第4回｜マシニングセンタの購入・5軸加工機の選び方
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