自動車業界

課題と背景：多品種少量生産における部品選択ミスと組付工程の非効率化

自動車部品の製造現場では、車種や仕様の多様化に伴い、多品種少量生産（変種変量生産）への対応が求められています。

しかし、複数種類の部品を扱う組付工程では、作業者が部品箱から必要な部品を探し出し、正しい位置へ組み付ける作業を手作業で行っていました。

部品の種類が増えるほど、作業者が必要な部品を探す時間が増加し、部品の取り違えや選択ミスといったヒューマンエラーのリスクも高まります。

また、バラ積みされた部品の中から対象部品を見つけ出す作業は、作業者の経験や判断力に依存する部分が大きく、作業速度や組付け精度にばらつきが発生していました。

特に、多品種化が進む製造現場では、品種変更のたびに作業手順や部品配置を変更する必要があり、生産効率の低下や教育負担の増加につながっていました。

安定した品質を維持しながら、多様な部品や製品仕様へ柔軟に対応できる、自動化された組付工程の構築が求められていました。

竜製作所が提案したのは、3Dピッキング技術とロボット組付機能を組み合わせた自動組付装置です。

本装置は、バラ積みされた部品を3Dカメラで撮像し、AI・画像解析技術によって部品の位置、形状、向きを瞬時に認識します。

解析したデータをもとに、ロボットが対象部品を正確に把持し、設定された位置へ自動で搬送・組付けを行います。

従来、人が目視で判断していた「どの部品を取るか」「どの向きで持つか」「どこへ組み付けるか」という工程を自動化することで、部品選択ミスや組付けミスを抑制しました。

また、3D認識技術を活用することで、部品が整列されていない状態でも対象物を正確に検出できるため、部品供給時の整列作業や事前準備の負担を軽減できます。

装置開発では、対象部品の形状・材質・サイズ、生産数量、組付条件、必要なサイクルタイムなどを考慮し、実際の製造ラインに適した専用設備として設計しました。

多品種生産に対応できるよう、製品や部品変更にも柔軟に対応できる制御設計とし、生産現場の変化に合わせて運用できる組立自動化システムを構築しています。

3Dピッキング＆組付装置の導入により、部品を探す時間や選択ミスなど、手作業によって発生していたロスを削減しました。

3Dカメラによる高精度な部品認識とロボットによる正確な組付けにより、作業者の経験や判断に左右されない安定した生産が可能となりました。

部品の取り違えや組付け位置のずれといった品質リスクを低減し、製品品質の均一化を実現しています。

また、多品種少量生産や変種変量生産においても、部品種類の変更や生産仕様の変化へ柔軟に対応できるため、製造ラインの対応力が向上しました。

部品探索や手作業による組付け時間が削減され、生産工程全体の効率化とサイクルタイム短縮にも貢献しています。

さらに、作業者は繰り返し行っていた部品選別や高精度な組付け作業から解放され、より付加価値の高い工程へ人員を配置できるようになりました。

3Dピッキング技術とロボット組付技術による自動化によって、品質安定化、生産性向上、多品種生産への対応、省人化を同時に実現し、自動車部品製造における柔軟で効率的な生産体制の構築に貢献しました。