あの、ゆるやかな日々。

ダイレクトメールの加工システム
手作業でおこなっていたダイレクトメールの箱詰工程に垂直多関節ロボットを導入しました。

その結果、生産数が従来比で2倍に上昇。さらに作業にかかる人員を2名削減することができました。


次世代マイクロニードル化粧品の高度精密生産システム
手作業で生産していたマイクロニードル化粧品製造に垂直多関節ロボットを導入しました。

その結果、製造プロセスへの人間の関与を最小限に抑えることが可能となり、製造時の衛生環境が向上しました。

油圧機器の外観検査システム
油圧機械装置に使われる油圧パイロット弁という部品の製造ラインにおいて、2本の腕を持つ双腕型の水平多関節ロボットを導入しました。

画像センサで製品画像を取得し、取得した画像をAIで判別することにより、外観検査を自動化させました。その結果、約32%のコスト削減に成功しました。


焼鳥製品の串刺し機への原料投入システム
手作業でおこなっていた焼鳥の加工工程の串刺し作業を、2台の水平多関節ロボットと画像処理技術を組み合わせることにより自動化しました。

その結果、これまで3名でおこなっていた作業を無人化し、1名を品質チェックに配置することができるようになり、生産性が大きく向上しました。

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作業の効率化
従来人が目視で実施していた外観検査作業をロボットで自動化することで、外観検査作業にかかっていた人数や時間が削減され、さらには生産量を向上させることができます。

またロボットであれば一定期間に一定速度で同じ作業を続けることができるため、納品スケジュールや出荷量の管理もしやすくなります。

品質管理がしやすい
手作業による外観検査では一定数の見落としなどが生じ、不良品を誤出荷してしまうリスクがあります。また農産物のグレードの判別などでは、手作業だと作業者の熟練具合などにより判別基準ににムラが出る可能性もあります。


一方、外観検査ロボットを導入すれば、人為的なミスを最小限に抑え製品の品質を一定に保つことができます。

また、先述のように外観検査ロボットにはAIの画像処理アルゴリズムが組み込まれており、検査回数を重ねるごとに検査精度の向上を図ることもできるようになっています。

さまざまなサイズ・角度に対応
外観検査ロボットは、画像検査装置にロボットアームの柔軟な動きが加わることによって、様々なサイズや形状のワークの外観検査に対応できます。


またロボットの方で検査（画像撮影）の方向を自動調整してくれるので、従来作業員が手作業でおこなっていたワークの位置決めなども自動化することが可能です。

作業スペースをコンパクトにできる
外観検査ロボットは関節を自在に操れるので、コンパクトなスペースを使って柔軟に外観検査をすることができます。

そのため大きなスペースが確保できない製造現場であっても限られたスペースを有効活用しながら導入を検討する余地があります。

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エアタンク塗装工程のロボット化
従来、熟練工による手作業で行われていたエアタンクの塗装工程を、塗装用ロボットシステムの導入により自動化した事例です。

本事例の塗装用ロボットシステムは、「自動投入ロボット」「垂直多関節ロボット」「焼入れ乾燥炉」から成り立っていて、このシステムにより、一日あたりの生産量の増加と作業人員数の減少が実現しました。

ローラの吊り／降ろし工程へのロボット導入
従来、ローラの塗装後のタッチアップ工程では、ローラの吊り作業、タッチアップ塗装作業、梱包作業、降ろし作業のすべてを人力で行っていました。

本事例では、この人力による過酷作業工程に塗装ロボットシステムを導入することで、吊り作業、タッチアップ塗装作業、梱包作業、降ろし作業のすべてを自動化しました。

タッチアップ工程は、ローラの増産のボトルネックとなる工程だったので、作業人員の削減、時間あたり生産量の増加を通じ、労働生産性が5倍以上向上しました。


伝統工芸の漆器の塗装作業へのロボット導入
漆器の塗装は熟練した職人によって一つずつ手作業で行われていますが、高齢化と後継者不足により産業用ロボットによる代替が模索されています。

本事例では、垂直多関節ロボットを導入し熟練工の塗装技術をデジタル的に再現することで、熟練工以外の作業員でも塗装が可能になりました。

ダイカスト製品のメッキ工程
ダイカスト製品をメッキ加工するメッキ加工工程は、自動化が進んでいないことが多い工程です。メッキ加工工程では、ダイカスト製品をメッキ治具に取り付け、メッキ加工後に製品を治具から取り出す作業を行います。

従来はすべて人力で行っていて、調整の難しさから自動化は難しいと言われていましたが、本事例では、双腕ロボットをメインロボットとする塗装ロボットによる完全自動化に成功しました。

作業人員が3人から1人へ減少し、時間あたりの生産量が1.5倍になるなど、大幅な生産性の向上が実現しました。


バルコニー避難間仕切り用ボードの塗装工程
バルコニー避難間仕切り用ボードの塗装は、従来は作業員がローラーで行っていましたが、品質の安定化、作業員の負荷軽減のために自動化の必要がありました。

この事例では、塗装ローラーを搭載した多関節ロボットを導入し、ボードの塗装工程を自動化しました。

作業スピードや生産量はそのままに、作業人員を1人に減少させる効率化を達成しました。

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3Dプリンタには、大量生産に不向きである事や、専門的な知識が必要などのデメリットもあります。

大量生産が難しい
積層造形法は、サイズが小さな物は一度に複数個を作れますが、
大型の物は1個ずつ製作するためとくに製造コストの面で大量生産には不向きです。現段階では、材料コストも高くなりがちなため、大量生産が必須の用途では、既存製法を選ぶケースが一般的です。
ただし、大量生産に対応した3Dプリンタも開発されてきており、徐々に差は縮まってきました。


造形後の加工プロセスが多様
積層造形法は、各層の厚さに応じて段々畑のように段差ができるため、
研磨処理により表面をなめらかにする後処理が必要となる場合があります。
また、サポート材が必要な場合はサポート材除去が必要となりますし、
部品として使う場合には、取り付け部の仕上げ加工など、様々な後加工が必要となる事が大半です。
さらに金属の場合は、多くの場合で熱処理が必要となります。

3Dデータの作成が必要
3Dプリンタで部品を製作するには、3Dデータを作成するスキルも欠かせません。
具体的には、3次元の図面を書くための基礎知識や、CADやCGソフト自体と、これらソフトウエアを扱うスキルが必要です。
3Dデータの作成経験がない場合は、まず知識やスキルを習得しましょう。


3Dプリンタを扱うための知識が必要
3Dプリンタで製品を作るためには、先に述べたように3Dデータを作成する知識に加え、
3Dプリンタの印刷設定、メンテナンスの技術も必要です。
また、3Dプリンタで使える材料についても、強度や後処理のしやすさ、使える塗料なども含めて知っておかなければなりません。

設備投資コストが高い
3Dプリンタは、まだまだ本体価格が高いのが現状です。
さらに、3Dプリンタのメンテナンス費用や3Dデータ作成の技術を持つ人の人件費もかかります。
このため、必要に応じて受託造形サービスを利用して設備投資コストや保守、維持費を抑える方法を検討したほうがよいでしょう。
データ作成や製法提案などのサポートを受けられるサービスも提供されています。
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ノズル詰まり
フィラメントが吸水すると、湿気によって劣化が生じてしまい、ノズル詰まりの原因になります。

フィラメントが劣化している場合、ノズル付近で流れが滞ってしまい、材料をスムーズに吐出しにくくなります。その結果発生する現象が、ノズル詰まりです。

フィラメントがノズルから容易に吐出されるためには、フィラメントの湿気を防ぎ、乾燥状態で保管することが欠かせません。


糸引き
糸引きとは、3Dプリンターで作製した造形物に糸のような形状が見られ、層同士の接着が弱くなる現象のことです。層同士の接着が弱くなると、造形途中でうまく樹脂材料が接着されず、造形失敗の可能性が高まります。

糸引きを防止するために、造形前のフィラメントを乾燥させて、湿気を防ぐことが大切です。

表面品質の低下
フィラメントが水分を吸収すると、造形物表面の品質が低下する懸念があります。先に説明した「糸引き」による表面状態の低品質化だけでなく、以下の現象が生じることで品質が低下します。

表面が荒れる
表面が白くなってしまう
積層割れ（層と層の間で割れる現象）
表面品質が低下すると、想定していたイメージに比べて見栄えが悪くなるため要注意です。

また、表面が荒れると凹凸が増えてしまい、使用が難しくなるケースも考えられるため、造形前にフィラメントの湿気を防ぐようにすると良いでしょう。


機械的特性の低下
水分を吸収したフィラメントを用いて造形したパーツは、乾燥したフィラメントを使用したパーツに比べて機械的特性が低下します。

耐衝撃性や引張強度といった機械的特性は、造形物を実用化する際に重要なパラメータです。

そのため、優れた機械的特性を得たい場合は、フィラメントの保管方法に特に注意が必要です。

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