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社員も驚く「匠ロボット」の技 人と協働する先進工場

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2015/9/18 6:30
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日経情報ストラテジー

 ロボットが製造現場の隅々に入り込み始めた。先進工場では、人との共同作業が当たり前になりつつある。 例えばTOTOの滋賀工場は、熟練の技をロボットが再現するという難題をクリアした。釣り銭機のユニットを生産するグローリーの埼玉工場では、人が働く作業環境はそのままに、ロボットを導入して生産性を高めた。人とロボットが共に働く先端の製造現場に招待しよう。

 「この作業をロボットがこなしているのを見て、一番驚くのはTOTOの社員だ」。TOTOサニテクノの田原裕之滋賀衛陶製造部主幹兼技術課課長は、工場内の一角に設けたアクリル板で囲まれた成形工程のブースを指さしながら、こう説明する。

 同社は23年ぶりとなる大型投資で最新鋭の技術をつぎ込み、国内外全ての工場のモデルとなる先端の製造現場を作り上げた。

 工場のブースのなかでは、2台のロボットが黙々と同じ作業を繰り返している。1台は、ラインを流れてくる衛生陶器の「胴」に接着剤を塗り付ける。もう1台は、その接着面に「リム」を貼り合わせる。現場を知らない関係者が見れば、「ロボットでもできる単純な作業」としか映らないかもしれないが、実はそうではない。

衛生陶器の製造工程とTOTOが取り組んだ製造ビッグデータの収集・管理方法
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衛生陶器の製造工程とTOTOが取り組んだ製造ビッグデータの収集・管理方法

■センサー駆使し、匠の技を再現

 TOTOの社員の目には「どうしてロボットにできるんだ!」という驚きの光景として映るという。この作業では貼り合わせた胴とリムがわずかでもズレると、その時点で不良品になってしまう。そのため、これまでは衛生陶器の位置をしっかりと定められるように、2人掛かりであらゆる角度から貼り合わせの位置を目視で確認し、ゆっくりと慎重に貼り合わせていく必要があった。

 ラインを流れる衛生陶器は1個1個、品番が異なる混流生産。貼り合わせる位置も毎回違ってくる。そうした状況でも、ロボットは最新のセンサー技術を使い、寸分の狂いもなく貼り合わせ位置の違いを正確に識別。かつ迅速に位置を合わせられるようにプログラミングされている。

 胴がラインを流れてくると、まず1台目のロボットが、棒状になった器具で接着面を一定間隔にタッチする。これにより、流れてきた胴が標準的な位置から前後左右にどれだけズレているのかを検知する。こうして接着面を正確に特定したうえで、接着剤を塗り付ける。

 次いで、2台目のロボットがカメラで胴を真上から撮影する。画像を瞬時に分析し、リムの貼り合わせ位置を正確に見極める。こうして重ねるべき箇所をピンポイントで見つけだし、リムを接着面に配置していく。その間、約15秒。1台目のロボットの作業時間を含めても1分ほどで次々と貼り合わせていく。

成形工程での手作業を2台のロボットで自動化
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成形工程での手作業を2台のロボットで自動化

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