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中規模企業の新たな道:亜鉛メッキ工場が溶接セルを導入し、ポートフォリオを拡充

お客様をより広範囲でサポートし、新たな受注を生み出すことで、企業として成長:Lichtgitterグループに属し、シュヴァーベンに拠点を置くVerzinkerei Sulz社は、溶接ロボットの助けを借りてこれを実現しました。これは、KUKAのシステムパートナーであるKIWI-Automations GmbHとKUKAのコンパクトな溶接セルによって実現されました。


溶接ロボットで瞬時に納得のいく継目を実現

亜鉛メッキ工場が鋼部品を溶接することは珍しいことです。亜鉛メッキ工場のコアコンピタンスは、鋼部品を腐食から保護する溶融亜鉛メッキまたは遠心分離機による亜鉛メッキにあります。しかし、シュヴァルツヴァルトのズルツ・アム・ネッカーに拠点を置くVerzinkerei Sulz GmbHは、セルを含む溶接ロボットでさらに多くのものを提供しています。KR CYBERTECH nanoの動作を見ている人は、この種の注文がここでは目新しいものだとは思わないでしょう。溶接ロボットは溶接機にサポートされ、自信を持って正確に八角柱をコンパクトな鋼板に接合します。90秒で2つの溶接工程が完了します。従業員が完成品を取り出し、新しい製品2個と交換します。「溶接継目の仕上がりは素晴らしいです」と、Verzinkerei Sulz社の代表取締役であるBernd D. Euschen氏は、KR CYBERTECH nano溶接ロボットによるロボットベースのソリューションについて次のように述べています。

中規模企業における溶接の自動化

溶接ロボットは、お客様からの注文を獲得する上でVerzinkerei Sulz社にメリットをもたらしています。

長距離が自動生産の推進力に

KR CYBERTECH nanoが使用されている溶接アセンブリは、その汎用性と耐久性が特徴です。これらは、鉄骨、溶接プレートなどの接合部に溶接して接合するためのアダプターです。建物や建設現場でのサスペンションおよびトラバースなどの施工に適しています。Euschen氏によると、従来これらのアセンブリはさまざまな品質の溶接で納入されていました。それを担当する契約メーカーは頻繁に変更され、溶接は手作業で行われることもあれば、ロボットで行われることもありました。
Verzinkerei Sulz社が認識したこと:ロボットはドイツの中規模企業において短期間で自動化を推進することができます。

メリット:継続的な品質、少ない輸送量

このため、受注先は部品を溶接するために東ヨーロッパまでトラックで輸送していました。溶接後、トラックは溶接されたアセンブリをシュヴァルツヴァルトにあるVerzinkerei Sulz社まで輸送し、そこで亜鉛メッキが施され、組み立てられ出荷されました。「そのため、当社のお客様は週に2回、40tを陸送しなければなりませんでした」とEuschen氏は説明します。お客様はこれにまったく満足しておらず、「できれば近く」でこのタスクを行う新しいサービスプロバイダーを探していました。このことから、Euschen氏と彼のチームはあるアイデアを思いつきました。「ここズルツ・アム・ネッカーでできないだろうか?」
完璧な調整:セルが溶接され、従業員はお客様の溶接アセンブリをチェックして亜鉛メッキを施します。
コンパクトな溶接セルは、小さなバッチサイズにも最適です。

伝統ある企業にとって目新しい自動溶接

Euschen氏は、この選択が業界では異例であったことを認めています。「いずれにせよ、ドイツで溶接ロボットも導入している亜鉛メッキ工場は他にありません」。しかしながら、受注の可能性は興味深く感じられ、将来的に数千キロメートルの輸送距離および大量のCO2を削減できる可能性は非常に魅力的でした。このようにして、Euschen氏と彼のチームは決断しました。「やりましょう」 – 良きお客様をサポートし、省資源加工に重点を置いた企業として。そこで、約50年にわたる亜鉛メッキの経験を有する同社は、新たなチャレンジに踏み切りました。
高速溶接および長年の経験:溶接ロボットKR CYBERTECH nano。

生産現場への溶接ロボットの導入

最初から明確だったのは:このタスクは自動化される必要がありました。亜鉛メッキ工場の65人の従業員のうち、計画されたタスクを割り当てらる人は1人もいませんでした。企業にも、地域全体にも、溶接工はいません。しかし、Euschen氏は、レーザー溶接、摩擦攪拌溶接、-シールドガス溶接など、ロボットの性能が日に日に向上していることを知っていました。そして、近距離での実現を達成するために、Euschen氏は近場で専門のインテグレーターを探しました。こうして出会ったのがWelle氏であり、彼は2006年に設計事務所から生まれ、2016年からKUKAのシステムパートナーであるバーデン州オーバーキルヒに拠点を置くKIWI-Automations GmbHの代表取締役です。Welle氏と彼のチームは、すぐに熱意をもって取り組み始めました。
コンパクトかつ考え抜かれている:Bernd D. Euschen氏 (左) とChristoph Welle氏は、簡単かつ迅速に統合できるKUKAの溶接セルに同意しました。

板金、ステンレス鋼、その他の製品の自動溶接

「製品ファミリー全体のさまざまな製品を比較的高いサイクルで一定の品質で溶接することが課題でした」と、Welle氏は振り返ります。「月に最大10,000個の部品を手作業で溶接することは問題ではありませんでした。さらなる要件は、安定した品質をロボットで実現すること、および機械上の冶具を交換可能にし柔軟性をもたせることでした。これらを組み立てキットとして設計することで、製品ファミリーの異なる部分に対して、素早く治具を取り換え、プログラムを変更することができます。これにより、短いセットアップ時間で新しい製品を加工することができます。」
手作業での溶接の場合、溶接継目の仕上がりにばらつきがあります。溶接ロボットの場合は異なります。

中規模企業の十分なネットワーク化およびインダストリー4.0

Euschen 氏は付け加えます。「コンパクトな設備であることが当社の要件でした。ロボット溶接への第一歩を踏み出し、それを通して学び、ノウハウを蓄積していきたいと考えました。また、安全性に配慮されていることも重要なポイントでした」。受注を担当したKUKAチームが溶接アプリケーションの専門知識を持っていたことが、非常に役に立ちました。同様に、システムインテグレーターが板金加工業界の多くの企業と取引をしており、この業界を熟知していることも功を奏しました。このようにして、Verzinkerei Sulz社および受注先に適したソリューションが見つかりました。
ロボットは、自動溶接により板金加工プロセスを大幅に改善しました。

溶接も可能になったことにより、亜鉛メッキの受注も増加しました。当社のコアプロセスを強化することができました。

Bernd D. Euschen氏、Verzinkerei Sulz社代表取締役

適切なサイズの溶接用小型セル

コンパクトなセルに決定が下りました。長さ3,980 mm、幅2,365 mm、高さ2,445 mmのセルで、小さなフットプリントで十分な性能を発揮します。そこにはKR CYBERTECH nanoが使用されています。干渉半径を最小限に抑えたスリムなロボットは、ロボットクラス最小のインラインリスト、高い再現性、優れた柔軟性で納得のいくものです。Euschen氏とWelle氏は、溶接システムには通信機能と同じくらい信頼性の高いFroniusのTPS 400iを選択しました。溶接治具が配置されているポジショナーとしての手動ターンテーブル、および小型ロボットコントローラーKR C4にEuschen氏は満足しています。ソフトウェアKUKA.Simにより、溶接継目の設定およびサイクルタイムを事前にチェックしました。その後、Euschen氏はセルのロードおよびアンロードを行う従業員をチーム内で探し出し、プログラミングのできる従業員を新たに雇い、スタートさせました。

溶接ロボットを補完するデジタル製品

ソフトウェアKUKA.ArcTechは、直感的なコマンド、構造化されたメニュー、実用的なステータスボタンでロボットシステムを補完し、高精度でシンプルな-シールドガス溶接を可能にします。成功は目に見えています。「溶接工程には1分もかかりません」とEuschen氏は嬉しそうに言います。鋼板の種類にもよりますが、Euschen氏は月に5,000から10,000個の部品が亜鉛メッキを施されていると計算しています。「年間では、6桁に迫る勢いです」と、彼は伝えます。 
適切なソフトウェアにより、中規模企業のデジタル化を効率的かつ柔軟に推進することができます。
9か月後にはそれに応じて黒字決算へ:「投資の回収には2年半かかると試算していましたが、1年半から2年で達成できると確信しています。溶接も可能になったことにより、亜鉛メッキの受注も増加したためです。当社のコアプロセスを強化することができました。」

管理可能な投資による完璧な溶接継目

熟練労働者不足の時代、多くの中規模企業にとって自動化は避けて通れない道であるとEuschen氏は考えています。彼は他の企業経営者の背中を押します。「はっきり言えることは、管理可能な投資コストに対し、最初の一歩を踏み出し、ノウハウを蓄積し、お客様から最初の注文を獲得するチャンスは非常に大きいです」と、Welle氏も満足しています。「このプロジェクトは、設備メーカーである当社にとって、自動化の導入は難しいことではないことを他の企業に示す、非常に優れたパイロットプロジェクトです。敷居が高いと思う必要はなく、小規模企業であってもゆっくりと成長することができます。」 
溶接セルは、亜鉛メッキ工場のコアビジネスに多様性をもたらしました。
KUKAは、両社を「自動化および溶接資格の両分野において信頼できる有能なパートナー」として評価していることを彼は付け加えます。「溶接のプログラミングおよび溶接の最適化に関しても、チームは非常によくサポートしてくれました。」このため、溶接ロボットを見た際には、ここでは溶接が常に行われてきたという印象を受けます。

自動化とデジタル化のためのさらなるアイデア

Verzinkerei Sulz社の従業員たちは、溶接ロボットを導入するという決定を喜んで支持してくれました。最終的に、雇用が失われることはありませんでした。その逆ですよ。「ここでノウハウを蓄積する必要があったため、この設備と溶接ロボットのために新しい従業員を採用しました」、とEuschen氏は説明します。「全体的に、当社の従業員は自動化ソリューションに興味を持ち、非常に好意的に受け止めています。彼らは当社が新境地を開拓することにより立ち位置を強化している過程を見てきています。」その間に、この溶接ロボットが大活躍している大口顧客は、新規注文の見通しを立てています。他のご関心のあるお客様からもお問い合わせいただいています。Euschen 氏と彼のチームは、KIWI-Automationsと共にKUKAとのさらなる自動化ソリューションをすでに計画しています。

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