TRANSBOT - 新しい製造コンセプトへの転換

2019/03/20   |   Rheinbach   |   ドイツ

家具メーカー deinSchrank.de は、エンドユーザーがオンラインで製品を構成できる高品質家具が特徴です。同社の生産ラインでは、現在、HOMAG の無人搬送システム TRANSBOT がフレキシブルで自動化されたセル同士を連結しており、セルの一部はロボットを装備しています。拡張可能なシステムは、設備のネットワーク化においてまったく新しい可能性を生み出し、einSchrank.de の将来の発展に必要な余裕を生み出します。

ミリメートル精度の家具、完全なカスタマイズ、遊びながら簡単に操作できるオンラインコンフィギュレーター。deinSchrank.de は、このビジネスモデルによって、例えば差しかけ屋根などであっても、カスタムメイドの家具を個別に正確に製造します。

家具選びでは、家具屋やオンラインポータルなどで調度品を見るのが一般的な方法です。選択肢は非常に多くありますが、細部までカスタマイズすることはむしろ例外です。自分のイメージを 100 % 実現したい人は、建具屋に行って、希望どおりの家具を製作してもらうという方法があります。deinSchrank.de のソリューションは、まさにそこにあります。

deinSchrank.de は、ドイツのカスタムメイド家具における E コマースのパイオニアです。この会社の核となるのは、3D 表示によるオンラインコンフィギュレーターです。このコンフィギュレーターで、顧客は家で遊びながら簡単に自分だけの家具をミリメートルの精度で、個々の希望に合わせてデザインします。

インダストリー 4.0 の基本理念に基づくカスタマイズ

かつてのスタートアップ企業は 9 年前に誕生しました。deinSchrank.de は 3 年前からケルン南部のラインバッハで自社製造を行っており、成長の一途にあります。最初は個別の機械が 1 セットあるだけでしたが、機械の数はその後徐々に増えていきました。現在、deinSchrank.de は極めてフレキシブルなメーカーとしてインダストリー 4.0 の基本理念に従い、まったく個別のロットサイズ 1 のシステムと機械で製品を製造しています。

ローゼンハイム応用科学大学教授で、deinSchrank.de の相談役を務める Andreas Heinzmann は、この企業コンセプトを次のように説明しています。「当社は極めてフレキシブルなメーカーであり、現在の市場を非常に強く意識しています。つまり、これは、明日またはあさって、あるいは 2 年後にどのような製品を生産しているのか私たちにも分からないことを意味しています。このような当社の生産コンセプトの柔軟性によって、製造ロジックを簡単に新しい要件に適合させることができるので、現在のみならず将来においても顧客の希望を個々に実現させることができるのです。」

多様に調整可能な製造コンセプトによる自由度の広さ

今日 deinSchrank.de の製造全体をつらぬいている柔軟性を実現する過程では、加工セルの組織内物流との連結が課題となっていました。なぜなら、自動化されたセル間の材料搬送は依然として手動で行われていたからです。オペレーターが物流作業に手間どり、機械や下流の加工セルの従業員が材料が来るのを待たなければならなかったこともしばしばありました。そのため、互いに独立して作業するセルを相互に連結し、自動で作動して多様に調整可能な製造コンセプトにつながるソリューションが求められたのです。

さまざまなシステムを従来の方法で連結していたら、全体のロットサイズ 1 生産までの組織内物流は遅れていたでしょう。自動化のためのスペースを作る場合、既存のシステムを改造し、必要に応じてそれらのポジションを相互調整するのが一般的です。しかし、この事例はそれだけに留まりませんでした。1 つには、生産を妨げないように改造を避けることが必要でした。今後の展開のためにもその他の変更を後から実現できるようにしておくべきだったのです。deinSchrank.de のソリューションは、HOMAG とその無人搬送システム (FTS)、TRANSBOT から生まれました。

HOMAG のプロダクトマネジメント Maximilian Held は、「この無人搬送システムによって、当社は前人未踏の革新的な道を進んでいます。私たちの使命は、この業界の仕事を楽にするソリューションを生み出すことです」と話しています。

TRANSBOT は、個々の加工機械、自動化セルまたは手動作業エリアの物流を相互に接続します。自律走行する搬送ロボットがスペース内を自由に移動することで、レールなどの機械的補助手段を省略することができます。まさにこのことが物流作業をフレキシブルにするのです。さらに、例えば新しい機械を導入するために生産工程を変更する場合も、フリート管理を使って大きなコストをかけることなく TRANSBOT の走行ルートを簡単に新しい条件に適合させることができます。TRANSBOT とフリート管理の組み合わせは、ナビゲーションシステムとセンサーを使ってルートを検知する自律走行車の関係と似ています。

Andreas Heinzmann 教授は、「当社では、部分的にロボットを装備している非常にフレキシブルな自動化セルを使って生産しています。私たちは引き続きセル単位で、そしてユニット単位で生産を考えたいのです。HOMAG の搬送ロボットはまさにこの、フレキシブルな生産コンセプトを実現しています。私たちが HOMAG のこのシステムに注目し、これを採用した主な理由はまさにこの点です。その他に、フレキシブルであること、拡張可能なシステムにおける自動化の促進も挙げられます」と話しています。

適切な組織内物流による高い付加価値の創出

2018 年 7 月以来、TRANSBOT は deinSchrank.de で使用され、閉じられた自動加工セルでの CNC 加工とエッジ加工の生産工程を連結しています。1 つの生産工程の中で材料が加工されると、この材料はテーブルのような形の、いわゆるトレイの上に積み上げられます。deinSchrank.de では、セルの中に統合されているさまざまなロボットがこのスタックルーチンを引き受けています。スタックが完了すると、TRANSBOT はトレイの下に移動し、トレイを持ち上げ、機械からスタックを輸送します。次に、TRANSBOT はこのスタックを、パネルをさらに加工する機械まで直接運ぶか、または工程間で TRANSBOT によって実現される自動エリアバッファに運びます。その他の機械でも、スタックは、パネルごとにロボットによって次の加工へと供給されます。TRANSBOT にとって、機械または加工セル相互の位置関係は大きな意味を持っていません。固定した設備同士の連結など存在しないのです。すなわち、機械が工場のどこにあろうとまったく関係ありません。

Andreas Heinzmann は新しい物流ソリューションによる変化について、「これらの機械は今や本当に付加価値を創出しています。なぜなら、無人の搬送システムによって直接の機械操作から物流を分離できたからです」と語っています。

また、マシニングセンターのさまざまなサイクルレートを調整する方法や、物流に必要な余地を注文の変更に合わせて構築する方法についての問題も、簡単に解決できました。deinSchrank.de での生産でこうした問題を解決したのはバッファステーションです。これは、工程と工程の中間エリアにあります。それぞれ個別にアクセスできる 20 箇所で、空のトレイは停止され、満杯のトレイは材料が要求されるまで待機位置に一時保管することができます。加工センターには連続して材料が供給されるため、高い付加価値を創出することができます。また、生産計画も注文の変更に合わせて柔軟に対応することが可能です。

モジュラー式、拡張可能、フレキシブル

無人搬送車のシステムを deinSchrank.de の生産環境に導入するには、もちろんソフトウェア分野での課題もありました。走行ジョブを生成し、ジョブデータを管理し、データを準備しなければなりません。これらの仕事は、HOMAG ソフトウェアを使って簡単に解決できました。というのも、ここでは機械と生産システムが分離されずに、一つのまとまりとして検討されるためです。deinSchrank.de で HOMAG は、生産実行システム ControllerMES によってプラットフォームを統合し、生産プロセスを最適に組織化し、機械と手作業の連携を完璧なものにしました。deinSchrank.de の場合、このモジュラーシステムは、インテリジェントな設定および生産データの最適化、生産計画、最終組立後の完全性検査に至るまで、プロセスを支援します。

ワークフローは簡単なように思えます。deinSchrank.de のインターネットプラットフォームを介してデータレコードが生成され、次にこれらのデータレコードは作業準備の中で製造要件に適合されます。構成部品の必要な全データを設定した製造タスクが作成されると、製造タスクは次に生産機械に配信されます。

Andreas Heinzmann教授は、「HOMAG との協力は、取得段階から現在私たちが取り組んでいるサービスに至るまで、最初から非常にうまく機能しました。FTS とロボットセルの通信方法、交換方法またはバッファ管理の機能方法など、一方では柔軟であり、他方では高いレベルの自動化を生み出せる生産を当社が進めるに当たって、これらの期待は完全に満たされました。私たちは非常に満足しているので、おそらく次も HOMAG の組織内物流を採用するでしょう。」

無人搬送システムは、固定された連結、固定されたシステムを持たない自動化を意味します。TRANSBOT により、einSchrank.de は、今日は機械 A から機械 B への製造ルートを選択し、明日には全く別の機械へのルートを選択するという柔軟性を備えています。拡張可能なシステムは、システムのネットワーク化においてまったく新しい可能性を生み出し、将来の発展に必要な余地を提供しています。

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