航空機エンジンのリップスキンを磨くオフラインロボットプログラミング

McStarlite Co.ロボット

お客様 / 課題

1973年以来、航空機エンジンナセルリップスキンの世界有数のメーカーであるMcStarliteは、航空宇宙産業向けに最も大規模で複雑な板金部品を製造しています。数十年間、ポリッシングプロセスは手作業で行われており、作業を完了するために熟練した作業者の数時間に及ぶ作業時間が必要とされていました。ただし、手作業でのポリッシングは時間がかかり、作業者に身体的な負担をかけます。手作業によるポリッシングのもう一つの欠点は、部品の均一性不足です。表面仕上げの品質は、作業者の技術レベルに依存するため、航空宇宙業界の厳しい要件を満たすために、部品を再加工する必要があります。この追加の改修とサイクル時間の延長は、この作業の利益率に悪影響を及ぼしています。

解決策

2020年、McStarliteは、Robotmaster®オフラインロボットプログラミング (OLP) ソフトウェアと組み合わせたKUKAロボットを統合し、リップスキンの研磨アプリケーションを実行することで自動化に投資しました。エンジンナセル前縁とも呼ばれるリップスキンは、航空機エンジンの前縁を構成する空力構造です。

McStarliteが自動化ベンダーを評価する際、一貫性、正確性、高品質の仕上げが重要な要件でした。Robotmasterの使いやすさと柔軟性により、McStarliteチームはプロセス固有のパラメータを操作し、最適な送り速度、RPM、力、必要な荒加工と仕上げ加工のパスを実現できました。

自動化により、一貫した正確な部品をわずかな時間で提供できるようになり、最終的には航空宇宙産業の需要と厳しい要件を満たすことができるようになりました。

「自動化は、私たちが10年以上前から実現したいと考えていたものです。これには多くの計画と資本支出(CAPEX)が必要ですが、自動化は製品の品質を標準化し、一貫性を向上させ、サイクルタイムを短縮する効果があります」。- Saravanan Rajaram氏、McStarlite機械工学・品質保証担当

生産性の向上に加え、組織の次の投資を検討する際には、オペレーターと労働者の労働条件の向上が優先事項でした。自動化が行われる前の手作業は、作業者の背中、足、腕に非常に負担をかけていました。McStarliteでは、従業員により良い作業環境を提供することを最優先事項としており、そのためRobotmasterのようなユーザーフレンドリーなツールが理想的な選択でした。

「当社は、手作業を行っていた同じ従業員を継続雇用し、彼らをオペレーターとして訓練したことに大変誇りを持っています。Robotmasterの使いやすさにより、以前は手作業で作業していた人材をロボットに転換することができました。基本的な教育を受けたオペレーターでもロボットを操作またはプログラミングできるため、専門的な訓練を受けたオペレーターを雇用する必要がなくなります」。- Dimitar Nasev氏 、McStarlite副社長

プログラミングとパス最適化

産業用ロボットのプログラミングには主に2つの方法があります。1つ目は、ロボットを使用して各ポイントを個別に手動でプログラムするティーチペンダントです。これは非常に時間がかかり、非効率的です。

2つ目はオフラインプログラミング(OLP)ソフトウェア経由で、コンピューター上でプログラミングを実施し、ロボットがダウンタイムなしで生産を継続できるようにするものです。OLPの詳細については、ロボットのオフラインプログラミングについてを参照してください。

サイクルタイムの短縮と生産量の増加が可能な点がOLPの主要な特徴です。RobotmasterがMcStarliteに提供する独自の価値は、ロボットのプログラミング経験のないオペレーターでも簡単にプログラミングできる、使いやすいインターフェースだけではありません。パス最適化機能がMcStarliteに革命をもたらしました。

「最適化の能力は極めて優れています。私も少し自分でプログラミングをするのですが、エラーをトラブルシューティングして修正するのは複雑で時間がかかるプロセスです。Robotmasterはプロセスを非常にシンプルにし、部品のプログラミングにかかる時間をさらに短縮しました」。- Saravanan Rajaram氏、McStarlite機械工学・品質保証担当

Robotmasterは、最適なロボットプログラムを簡単に取得するための問題と機会を迅速に視覚化します。煩わしい試行錯誤の手法に代わって、オペレーターは迅速かつ簡単にプログラムのエラーを排除できます。多品種少量生産施設では、迅速で検証済みのオフラインプログラミングによってコスト効率が大幅に向上するため、この技術から特にメリットが得られます。

結果

自動化に踏み込むことで、McStarliteは一貫して高品質の部品をエアバスに提供し、サイクル時間を短縮し、磨き上げられたリップスキンの需要を満たすことができます。

McStarliteの次のステップ 今後、利益を最大化し、将来のプログラムでより低い価格を提示できるようになったことで、McStarliteはより競争力が高まり、新たな機会やプロジェクトに挑戦できるようになります。同社は、フルエンジンカウルのような大型部品の研磨を可能にするため、回転テーブルなどの追加のロボットセルコンポーネントを導入する計画を立てています。これらが能力をさらに拡大していく過程で、その一員として関わっていくことを楽しみにしています。

自動化とオフラインロボットプログラミングは、McStarliteに新たな可能性の扉を開きました。Robotmasterがどのようにしてロボットの生産性と利益率を向上させるか学び、デモを予約してください。