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ロボット化が進まないたった1つのシンプルな理由

ホワイトペーパー

全体最適における 構想設計の重要性

このカタログについて

ドキュメント名 ロボット化が進まないたった1つのシンプルな理由
ドキュメント種別 ホワイトペーパー
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取り扱い企業 株式会社FAプロダクツ (この企業の取り扱いカタログ一覧)

このカタログの内容

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全体最適における 構想設計の重要性 ロボコム株式会社 Japanese Qualified & Operated Factory
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会社概要とプロフィール 会社概要 会 社 名 ロボコム株式会社(英文名:Robotcom Corp.) 代 表 者 代表取締役 天野 眞也 住 所 東京都港区新橋5ー35-10 新橋アネックス2階 事業内容 ロボットシステムインテグレート領域のなかで、経験・実績・スキルが最も必要な業務である構想設計 を専門で提供 Mission 日本品質「Japanese Qualified & Operated Factory」を全世界へ Vision エンジニアファーストによる、最新のものづくり、最高のエンジニアリングをご提供します プロフィール ロボコム株式会社 技術部 設計部 管掌 統括ディレクター 小林 剛 1988年 3月 成蹊大学 工学部 機械工学科 卒業 1988年 4月 環境分析計メーカーにて機械設計 1992年 4月 製造装置メーカーにて、カスタム設備の機械設計担当から技術本部長、 営業本部長、取締役を経験 単体設備から大型ラインまで数多くのプロジェクトを受注から検収まで 技術者の枠を超え全体視点で統括 2019年 9月 ロボコム株式会社に参画 20代最後に大型カスタムラインの全設備構想~立上・検収を経験した事で自身の技術者としての土台を構築。 この重圧を経験したことにより、その後の大規模ラインにも柔軟かつ、冷静に対処できたと自負している。 これまでの経験で得た技術やノウハウを、技術者に継承していきたい。
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そもそも、構想設計って 近年の様々な状況下から自動化/省人化の必要性からロボットシステムの 導入が必要だが、どんなシステムにすれば良いの? 現状の作業内容の把握と分析、 知見のある色々な機械要素 自動化のアイデア出し、可能 ロボット、AGV 性の模索を繰り返し行い、最 画像処理、etc. 適解を絞り込む 頭の中でPDCAサイクルを 回転させている感覚 応用 ひらめき 過去経験事例(機構、設備) 説得力‼ Web活用した最新情報の取得
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構想設計を別のもので例えると、 小説家、漫画家等のストーリーを考える仕事に共通する部分がある。 お題:主人公(ワーク)が最終目標に向け活動する(完成品になる) 登場人物を考えながら概略のあらすじを練る (主要機器を考えながら概略構想を練る) 繰り返し考え、最適アイデアを絞り込む 概略のあらすじを決定(概略構想コンセプトの決定) 概略あらすじに肉付けし、さらにあらすじを練る(ストーリー性を出す) (イメージを頭の中でSIMしながら構想設計のポンチ絵化) ここで、初めてPC等であらすじを清書する。 (2D、3D CADによる構想図作成)
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構想設計に必要なスキル① 顧客がロボットを導入する際、顧客サイドから見たとき、下記の問題を抱え ていることが少なくありません。 顧客側の生産システムや制御等に関する技術・知識が保有されていな い。 一般的に、中堅・中小企業の多くは「生産技術部門」を有していない。 顧客から言われた通りに進めると失敗する恐れがある。 ⇒ 全体最適ではなく、部門最適である場合が少なくない。 (ちなみに生産管理システム構築も含めての場合、顕著に失敗する) 構想設計に求められるもの ・顧客の全社最適を勘案した「あるべき姿」を描き・提案するソリューション 型SIerとして顧客をリードする力 ・顧客業務を理解する力 ・顧客ニーズ、ロボット性能等を踏まえた全体構成立案力
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構想設計に必要なスキル② 構想設計スキル ロ 顧 ボ 顧客の現状の課題分析 客 ッ 顧客ニーズの掌握、あるべき姿作成 ( ト ロ メ 工程分析(モノの流れの効率化) ボ ー ッ カ 全体システムの企画、基本・詳細設計 ト ・ 導 関 ラインレイアウト設計(空間把握能力) 入 連 ライン構築、専用設備の選定 検 機 討 器 制御的観点からの動作フロー概念 企 メ 業 ー 選定機器の性能確認手法 ) カ その他 全体最適視点で構想設計 大規模ライン、工場全体構想では、この部分に重点を置かないと、 生産能力が最大化出来ない事にもつながる
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ロボットSIerの役割 システム設計 顧客事情 達成目標仕様 【SIと顧客の協議事項】 【現場の実力】 【経営判断】 【顧客要望→目標仕様】 自動化に適した仕様 生産技術力、生 自動化の目的、 〇製品設計 産能力、保守能 投資対効果の 競争力の根源となる自 力、既存設備、部 評価、時宜、資 動化の実現〇製造工程 現場状況に応じた検討 品調達力、人材 金調達、雇用問 力、地の利・・ 題・・ 設備の安全・安心・安〇部品供給方法 定の信頼性確保 〇人の関与、安全構想 〇保守・アフターサービス コストパフォーマンス最 【実現システム検討】 システムエンジニアリング 大化 〇システム構成 構想➡設計 〇レイアウト、処理能力 〇生産システム価値(生産能力・ 【技術検討】 生産性・生産品質、稼働率) 〇機器構成 客観事情 〇生産する製品の価値(生産原 〇ロボット制御 業界標準 価・製品品質) 〇ハンドリング方法 市況 〇生産設備としての価値(導入価 〇画像処理等知覚応用 規格 競合状況 格・ランニングコスト・信頼性・対 〇安全対策 人安全性・運用の容易性・環境 〇情報処置系とのI/F 法規 国際情勢 負荷)
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ロボットSIerの構想段階に必要な知識 実際にロボットシステムを設計・製作 できるだけの総合知識が必要
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『RIPS』 『ロボットシステムインテグレーション導入 プロセス標準』 Robot system Integration Process Standard ■ロボットシステムの導入において、最適な手順でシステム導入できる工程管理手法。 ■作業工程及び作成するドキュメントを標準化することにより、作業の見える化と、 顧客との合意形成を行う。 ■適用範囲として、中小製造業及び三品産業で新たにロボットシステムを導入するユー ザーを想定。 これらのユーザーは具体的な導入後のシステム運用をイメージ化することが不得手な ことが多く、実際に運用してみてから問題が発生することが多い。 ロボットシステムのスムーズな構築を 目的とする!
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『RIPS』定義の背景 今まで工場の自動化を行う際、ロボットシステムの導入において標準的な構築プロセスを 管理する手法が存在していなかった。 そのため、顧客との合意形成が曖昧で、構築終盤での認識の食い違いが発覚し、変更・追 加改修などの手戻りが発生するという問題があった。 【原因】 ■仕様定義(要求仕様)が曖昧 自動化システムの導入経験が少ないユーザーでは、①省人化を図りたい、②生産効率を 上げたい、③重労働からの開放、などの目的のみで、具体的にどのように解決すれば良 いかの方策まで提示できないことが多々発生する。 これらのユーザーの「目的」に対し、3D図面や、3Dシミュレーションツールなどの イメージしやすいツールを活用し、要件・作業範囲・スケジュール・コストなどを明確 にする必要がある。 ■作業工程(プロセス)ごとの状況確認 システム構築にあたり、本来顧客と合意されているべき事項が明確になっていないため に確認漏れが発生し、システムが形になってきてから食い違いが発生していた。 これを防ぐために、作業工程(プロセス)を定義し、各作業工程(プロセス)での作業 内容(成果物)を明確にすることによって、作業工程(プロセス)ごとに顧客と確認作 業(検証)を行い、作業状況・仕様内容について合意を得ながら作業を推進する必要が ある。
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自動化システム導入手順 ■自動化システム導入は、次の8つのプロセスで進みます。 詳細構想段階 概略構想段階 設計情報創造と計画 設計の具現化と検証 • 顧客内にて要望の取りま 1 8 とめと予算算出 引合・ • 本番稼働開始 • 自動化システムのイメー 本稼働・運用 企画構想 • 定期メンテナンスを含む ジと概算見積もりの作成 保守サポート開始 • 自動化システムの構成・ 2 7 • 実環境での動作確認 運用イメージ検討 引渡し・仕様定義 • ユーザーによる実際の • 納入仕様に落とし込み、 ユーザーテスト 運用に即した最終検証 ユーザーと合意 • 製作仕様をもとに、外部 3 6 • SIerによる実際の使用環 設計作業を実施 現地調整・基本設計 境での動作確認および調 • ロボットおよび周辺部品 総合テスト 整 を調達 4 5 • 基本設計を受けて、詳細 製造・出荷前 • 詳細設計をもとに、加 な内部設計を実施 詳細設計 テスト 工・溶接・塗装・組立・ 配線作業を実施
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■導入アプローチに沿ってシステムの構想設計が進められて行く 仕様定義 C : 要件・仕様決定 顧客の要求を整理し、仕様を決定する 企画構想 B : 概略提案 【ヒアリング事項】 【合意形成事項】 ・ワーク詳細 ・運用体制 ・自動化とは ・安全についての考え方 ・要求品質 ・設置スペース 深耕 ・構築工程 ・定性効果と定量効果 深耕 ・要求タクト ・前後工程の情報 ・仕様定義の重要性 ・投資対効果 ・稼働時間 ・資料開示可否(図面など) ・役割分担 ・導入事例 ・ライン切替頻度 ・リスクの考え方 ・サポート体制 A : 基本情報(新規顧客・ロボット未導入) 引 合 【ヒアリング事項】 【合意形成事項】 ・顧客基礎情報 ・投資回収目安・利益 ・会社案内 ・現在の課題(現行運用) ・導入希望スケジュール ・自動化の考え方 ・導入の背景 ・設置スペース ・導入体制の考え方 ・ワーク対象・種類 ・導入体制(案) ・定性効果と定量効果 ・構想イメージ ・ロボット導入実績 ・予算規模 ア プ ロ ー チ
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お客様からのヒアリング能力 システム構築に際し、お客様からさまざまな情報をヒアリングし、推進してい くことになりますが、このヒアリング作業がなかなか難しい。 【お客様側の問題、視点、事情】 a. 聞かれたことは答えるが、聞かれなかったことには特に答えない。 ⇒ 聞かれなかったことはシステムインテグレータが忖度して構築してくれるものと 考えている。 b.お客様が話している内容には、「事実」「希望」「推測」のものが混在している。 また発生頻度は少なくても、今直面している問題点・課題を過大に表現することがある。 c.お客様の話の内容は、所属部門から見た視点のものがほとんどであり、一部門から ヒアリングした内容だけで判断するとリスクがある。 ⇒必ず他部門からの情報も収集し、全社最適の観点で判断することが求められる。 【システムインテグレータ側の問題、視点、事情】 a.お客様の事業内容全体をわからないままヒアリングすることがあり、ヒアリングした 内容を整理し、組み立てていく力量が求められる。 b.ヒアリング漏れを防止するため、基本的には構築対象業務の構築経験の力量が求め られる。 ヒアリングもれによる「仕様漏れ」は結局システムインテグレータ(構築)サイドの 責任になることが大半。このリスクをどう排除するかが求められる。 「要求をヒアリング」するのではなく、「要求を引き出す」能力が求められる。
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構想設計する為には、どんなロボットを使用するべきかを 理解している必要がある。 どんなロボットがあるの?どんな場合にどう使うの? 多関節ロボット スカラロボット 直交ロボット パラレルリンクロボット ・水平動作 ・シンプルな構造 ・超高速 ・自由度が高い ・高速、高剛性 ・高剛性 ・ピック&プレイス
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安全柵のいらない自由度の高い人と共存するシステム-1 自動搬送 + Robot 60cm幅の動作 肘の無い伸縮アーム 人との共存
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安全柵のいらない自由度の高い人と共存するシステム-2 双腕ロボット 双腕スカラロボット (ABB YuMi) 協働ロボット (Kawasaki duAro) (FANUC CR-35iA) 協働ロボット KUKA LBR iiwa
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ロボット装置例2/2 直交ロボット パラレルリンクロボット
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構想設計する為には、どんな周辺機器があるかを理解している 必要がある。 次世代知能ロボットコントローラ 3次元カメラ 3次元カメラ 真空グリッパー 力覚センサ マルチハンド
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構想設計会社 ロボコム 営業・提案・集客 構想設計・見積もり 詳細設計開発・製作 立上げ・保守 創業9期目 SFシステム提案・物販 ◆設備稼働監視・分析 DB化パッケージ提案・販売 ◆新ロボットソリューションパッケージ提案販売 (ティーチングレス・バラ積みピッキング・3D計測・協働ロボF)Aプロダクツ社の出身母体 ◆産業用PC・HMI・計測センサ・エネルギー機器販売 営業力の結晶 http://fa-products.jp/ コンサルティング 両社のリソースを ◆ロボットSI・生産ラインIoT化構想策定 選りすぐり設立 ◆製造業の生産戦略立案支援 ◆PLMエンジニアリング(データマネジメント・IoTデータ企 画) ・ロボット導入の http://robotcom.jp/ 全体提案(構想設計) ・今まで導入事例のない 創業20期目 フロンティアへも 積極的にアプローチ 設計・開発・エンジニアリング ・日本のロボット導入を 加速させていく ◆システム構築及びソフトウェアの開発(生産管理システム(ERP)、 製造実行システム(MES)、生産シミュレータ(PS)等) http://www.office-fa.com/ ◆コンピュータ及びPLCによる自動制御及びロボット制御設計・開発 ◆2018年経産省主催ワールドロボットサミットにて世界第3位の実績 電気制御設計を中心に 約200人のエンジニア集団
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Team Cross FA 幹事企業の事業内容 企画・プロデュース 開発・エンジニアリング オフィス エフエイ・コムグループ (株)FAプロダクツ 世界屈指の、制御技術とIT技術を 業界屈指の生産ミュレーション技術を持 兼ね備えたFA・ロボットシステムインテグ ち、パッケージ企画・プロモーション・プロ レーター、WMSの開発提供や3PL事 デュースを担うプロフェッショナル集団 業も行う 構想設計 加工・量産 加工・組み立て ロボコム・アンド・エフエイコム(株) 日本サポートシステム(株) ロボコム(株) 大型精密金属加工やロボットシステム 設計から加工、製作までをワンストップ 日本唯一の自動化・ロボット化 パッケージの開発・量産 2020年 かつ短納期で実現する、FA・ロボットシ 構想設計専門企業 南相馬市にて新工場稼働予定 ステムインテグレーター