ABB製菓パレタイジングソリューションは、コラボレーションを強化し、生産性を53%向上させています

概要

アプリケーション： 
箱詰めされた菓子製品のパレットへの正確な積み付け

チャレンジ： 
ネスレの工場では、製品をパレットに正確に積み付けるコンパクトなロボットセルが必要でした。これにより、再作業の必要性が低減され、スタッフがロボットの周囲で安全に作業できるようになりました。

ソリューション： 
吸着グリッパとSafeMove安全技術を備えたABB産業用ロボットは、スタッフがセルに安全にアクセスできるようにしながら、パレットを正確かつ迅速に積み付けることができるようにしました。ソリューションを実装するためのコストと時間を削減するだけでなく、同社は生産性を53%向上させることができました。

ABB独自のロボットソリューションの一部であるパレタイジング専用ロボットは、ブラジルにあるネスレのチョコレート工場で、箱詰めされた製品の安全で効率的なパレットへの積み付けを実現し、生産性を53%向上させました。

ブラジルのネスレは、ラテンアメリカ、メキシコ、カナダ向けに様々な菓子を供給しています。カサパーヴァにある工場では、キャンディーとチョコレートバーのためのロボットパレタイジングソリューションを探していました。同社はすでにABBパレタイジングソリューションを導入していますが、今回の要件は、より狭い場所に収まり、他の施設で再現できる、よりコンパクトなセルでした。

もう１つのニーズは、スタッフメンバーと安全に関われるロボットセルの必要性でした。パレット交換をスピードアップするために、人がロボットの動作領域に入る必要がある場合があり、スタッフの安全を危険にさらすことなく彼らの周辺で作業できるロボットソリューションが必要とされました。

このニーズに応えるために、ABBは、SafeMove技術を用いたロボットパレタイジングセルを提案しました。ロボットの動作範囲をグリーン、オレンジ、レッドの領域に分割するゾーン分けアプローチを利用することで、SafeMoveは厳密な分離を必要とせずに大型の産業用ロボットが人と近くで安全かつ確実に作業できるようにします。

SafeMoveには、安全速度制限、安全な停止監視、安全な軸範囲および位置とロボットの姿勢の監視など、複数の安全機能が搭載されています。セル内に設置されたセーフティセンサを使用して、ロボットに近づく際のオペレータの動きを検出します。オペレータが「グリーン」ゾーンにいる場合、ロボットは通常通りに動作します。「オレンジ」ゾーンに足を踏み入れると、ロボットは減速し、その動作を制限して、オペレータとの偶発的な接触のリスクが最小限に抑えられます。オペレータがレッドゾーンに移動すると、ソフトウェアはロボットを完全に停止させ、このゾーンから離れた後にのみロボットを再始動させます。

SafeMoveによって実現される速度および分離アプローチにより、ロボットをスタッフから確実に分離させるためのフェンス、安全スイッチ、ドアおよびロックなどの標準的なロボットセルに必要とされるコンポーネントの多くを必要としません。これにより、施設にある従来のABBセルと比較して、設置面積が約30~40%小さくなります。

また、従来のセルは、より複雑な設置を必要とし、より多くのケーブルを必要とします。SafeMoveでは、これらすべてが除去され、以前は2~3週間が必要とされていましたが、1週間以内にセルを稼働させることができます。また、お客さまが大量の予備部品在庫を持つ必要がないので、在庫保有コストも低くなります。

セルは、吸着グリッパヘッドを備えたABB IRB 660ロボットを使用し、箱を生産ラインの端からパレットに移動させ、それらを正確に積み付けてバランスの取れた荷重を確保します。

これにより、パレットのバランスを調整するために必要な修正作業が減少し、箱の損傷が回避されます。以前は、オペレータが箱を正しく配置することができず、移動させる前にパレット全体を再編成しなければならないこともありました。

ネスレのカサパーヴァ工場長であるMichey Piavantinha氏は次のように述べています。「ABBとのパートナーシップのおかげで、当社の製造プロセスをより機敏かつ効率的にするソリューションを開発することができます。これにより、当社の製品がネスレブランドを成功させるのと同じ品質基準と卓越性を維持することができます」

工場のプロジェクトエンジニアであるDouglas Barbosa氏は次のように付け加えました。「当社は、メンテナンスコストの削減、ラインの生産性の53%向上、損失および手作業による再作業の必要性減少という素晴らしい結果を達成しました。セルは、将来の生産能力増強の可能性に備えて既に準備されています」

完成したセルがどのように機能するかを実証するために、ABBは、RobotStudioソフトウェアを使用して、ロボット運用のサイクルタイム表示を含む、仮想環境における完全なソリューションを設置前にシミュレートしました。これにより、実装時間が短縮され、プロセスで発生し得る障害が回避されました。

変更は、実際のシステムに適用する前に仮想環境において開発および検証することもできるため、リスクや生産の損失を回避できます。また、セルの操作や使い方が非常に容易であるため、セルのスタッフをトレーニングする必要もありませんでした。

ABBソリューションの成功が証明されたため、ネスレはカサパーヴァ、ヴィラ・ヴェーリャ、フェイラ・デ・サンタナの施設にも追加のセルを実装しました。現在までに、ネスレはブラジルの工場にABB SafeMoveを備えたパレタイジングセル13基を設置し、さらなる複数のパレタイジングセルの設置およびコミッションが進められています。