アジリティの「事例」

図 1 3 つの同一のロボット溶接システムが 1 列に並び、各システムは 1 人のオペレーターによって制御されます。 Case New Holland のロボットオペレーターは全員、認定溶接士です。

農業・建設機械の世界的大手ケース・ニューホランド（CNH）が危機に陥っている。 ノースダコタ州ファーゴの工場では、農産物（Ag）の需要が増加し、建設機械（CE）の販売量が引き続き好調であることから、ロボットの購入と工場スペースの拡大を続けています。 同社は何年にもわたって数百万ドルを投資してきたが、十分なロボットを購入したり、十分な人材を雇用したりすることはできないようだ。 そのため、会社はより熱心に働くことに加えて、より賢く働く方法を学ぶ必要がありました。

無駄がなく競争力があるということは、ロボットを購入したり、より多くの人を無差別に雇用したりすることではなく、さらには無駄のないシステムや高品質のプログラムを必要とすることでさえありません。 それは最終的にはテクノロジーと労働力のバランスをとることであり、そこから新しいものづくりの哲学を開発することです。 CNH Fargo が重視しているのは柔軟性です。 企業は可能な限り効率的に市場に対応する必要があります。

製造エンジニアリングマネージャーのビル・モーザー氏は、「私たちは、投資を最大限に活用するために、米国のスケジュールの増減やモデルの組み合わせの増減を可能にする柔軟性を確立しようとしています。」と述べています。

CNH Fargo には 30 近くのロボット溶接システムが生産中であり、その多くは大規模で複雑です (「図1 )、535 馬力の四輪駆動 Ag トラクターのフレームなどのコンポーネントを溶接します。 従来、大規模な溶接システムは、少なくとも 15 年間部品を製造することが見込まれ、特定の部品ファミリーに特化してきました。 しかし、その傾向は変わりつつあります。 量の増加と柔軟性の必要性により、CNH は現在自動化システムを模索していますが、1 つの非常に重要な注意点があります。

変動する市場のニーズに対応するために、いつでもあらゆる治具やロボットのあらゆる部品 (CE または Ag) を溶接できなければなりません。

CNH のロボット システムは膨大です。 同社の 2 軸ポジショナは 12,000 ポンドを超える荷重に対応し、真の協調動作を提供できます。 これらは 3 軸ガントリーに取り付けられたロボットと連動して動きます。 このシステムは、ロボット 6 軸、ガントリー 3 軸、ポジショナー 2 軸の 11 軸すべてが同時に動いている場合でも、正確な溶接速度を維持します（「図2 ）。 これらはピットに取り付けられているため、溶接中の大きな部品が溶接位置に操作されるときに床にぶつからなくなります。 片持ち梁の荷重が大きいため、ポジショナは実際にはコンクリート床に鋳造された I ビームに溶接されています。

必要な柔軟性を提供するには、ロボット プログラムをあるロボット溶接システムから別のロボット溶接システムに自由に交換できるように、これらの巨大なシステムをセットアップする必要があります (「図3 ）。 CNH には現在、そのようなシステムが 5 つあり、それぞれに 2 つの溶接ステーションと 2 つのポジショナーがあり、合計 10 つの溶接ポジショナーになります。

以前は、ロボット溶接セルは銀部門と CE 部門に完全に分離されていました。 Ag の生産量が増加すると、Ag 製品が CE 溶接セルに導入され、生産要件を満たすようになりました。 これは、材料の流れとセルのレイアウトによってできることが制限されるまで、ごく長い間しか機能しませんでした。

同社の新しい目標は、22 の異なるフレームのいずれか 1 つが、中断を最小限に抑えてロボット セルを通過できる必要があることです。

これは簡単ではありませんでした。 AG トラクターと大型ホイール ローダーには関節式フレームが付いています。 車両は中央で回転するため、各タイプには前後のフレームがあります。 従来、同社はフレーム溶接部門を、溶接するフレームの種類に応じて、「Agフロントフレーム」「Agリアフレーム」「CEフロントフレーム」「CEリアフレーム」の4つの機能に分けていた。

図 2 ポジショナーは、11 軸 (ロボット 6 軸、ガントリー 3 軸、ポジショナー 2 軸) が同時に動作する場合でも、真の協調動作を実現します。

これらの大型トラクター フレームは、ロボットの溶接治具に積み込む前に仮付け溶接する必要がありました。 これら 4 つのエリアにはそれぞれ独自の仕上げ溶接ステーションがあり、手動溶接機がラップやタイイン (ロボットでは適切に完了できない溶接) を仕上げ、追加するとロボットの邪魔になるブラケットやスタッドなどの小さな部品を追加します。ロボット溶接前。