パネル製造用ロボットアームの生産効率と歩留まりを大幅向上
2022/12/30
場所：台湾
背景
自動化された製造現場において、ロボットアームは省人化を推進する不可欠な存在となっています。さらに、組み立て精度の向上や生産性の拡大にも大きく貢献しています。しかし、これらのロボットアームを構成するモータ、減速機、ベアリングなどの部品は、長時間の稼働に伴う摩耗や劣化が避けられず、結果として位置決め精度の低下を招きます。そのため、定期的なメンテナンスは必須となっています。通常、ロボットアームを分解して行うメンテナンスには専門的な技術が必要であり、多大な時間を要します。万が一、ロボットアームの予期せぬ故障によって生産ラインが停止した場合、生産効率は著しく低下し、巨額のコスト負担が発生することになります。
システム要件
自動化された生産ラインにおいて、ロボットアームは中核をなす重要設備です。万が一ロボットアームが突発的に停止した場合、その修理には多大な生産時間とコストが費やされます。さらに修理後には、生産ラインを最適な稼働状態に戻すための「位置再調整（アライメント）」や「微調整」が必要となり、追加のロスタイムが発生します。こうした課題に対し、予兆診断および寿命管理（PHM）を組み込んだ「予兆保全システム」は、ロボットアームの安定性と信頼性の高い運用を確実なものにし、以下の深刻なリスクを排除します。
- 適切なメンテナンスを行わずにロボットアームを長時間稼働させると、部品の過度な摩耗を引き起こし、位置決め精度が低下します。一見正常に動作しているように見えても、加工対象物の保持や正確な位置合わせに失敗すれば、予期せぬ品質問題が発生します。その結果、ラインを一時停止して調整作業を余儀なくされ、生産効率の低下や納期の遅れへとつながります。
- 部品の過度な摩耗はアームの異常振動を誘発し、ワークの配置ズレを引き起こします。これは特に、精密なハンドリング・加工や、単価の高い高付加価値製品を扱う工程において致命的です。位置決め精度の低下は製品品質を揺るがすだけでなく、アームのブレによる製品の物理的破損を招きます。品質不良を抱えた製品が大量に発生することは、製造コストの巨額な増加に直結します。
- 自動化ラインに導入されるロボットアームは高額な資産です。これらは多くの場合、高負荷・高リスクな工程や、危険な環境下での重要プロセスを担っています。しかし、多くの工場にはロボットアームを自社でメンテナンスできる専門の技術者がおらず、メーカーによる現地保証サポートに依存しているのが実情です。そのため、工場の経営層や管理者は、この高額な設備を高度に監視・管理し、異常の初期段階で警告を発するシステムを求めています。予兆保全の導入により、現場のチームはメンテナンス計画の策定やスペアパーツの手配を事前に進めることが可能になります。
導入製品
- IFS-PHM-MIC770W5A：iFactory PHMエッジソリューション・パッケージ
- iFactory PHM I.App：PHMサービスアプリケーション・プラットフォーム
システム構成図
まとめ
PHMに基づく機械の監視および異常診断は、ロボットアームのメンテナンス管理において極めて効果的なアプローチです。デバイスの潜在的な故障リスクを初期段階で正確に特定し、機械のサービスプロバイダーへ自動で通知を実行。同時に、あらかじめ予定されている生産計画への影響を最小限に抑えるよう、最適なメンテナンスの実施タイミングを事前に提案します。さらに、本システムは「教師なし学習」アルゴリズムを採用しているため、正常稼働時のロボットアームのデータのみでリアルタイムな異常検知体制を構築（実装）できます。これにより、生産性の低下に直結する突発的な機械のダウンタイムのリスクを大幅に削減します。
導入企業の声
「アドバンテックのPHM予兆保全ソリューションを導入したことで、当社の生産効率および製品の歩留まり（良品率）は大幅に向上しました」
アドバンテックWISE-iFactory：予測分析
PHMソリューションは、機械そのものの状態にフォーカスした「マシン・セントリック（機械中心型）」のソリューションです。エンドユーザーは機械の異常を初期段階で検知し、将来的な健全性の予測が可能になります。得られたデータは、メンテナンススケジュールの最適化に向けた意思決定の判断材料として活用でき、これによりスマートな機械管理という目標の達成に貢献します。
-25/MIC-770-V2_Side-_Square_Small20210112102704.jpg)
/WISE-2410_04-_B20191226121551.jpg)
