KUKA Robotics：白物家電の製造を自動化し、効率と品質を向上

冷蔵庫、洗濯機、食器洗い機、オーブンなどの家庭用電化製品を含む白物家電業界は、効率性の向上、品質の改善、消費者の要求の変化への対応といった絶え間ないプレッシャーに直面しています。ロボットとオートメーションのグローバルリーダーであるKUKA AGは、特に白物家電メーカーのニーズに合わせた様々なソリューションを提供しています。この記事では、KUKAロボットが、板金から最終組立まで、家電製品の生産にどのような変革をもたらし、メーカーがより高い効率性、精度、柔軟性を実現できるようになったかを紹介する。

1.白物家電とは何か？

白物家電とは、一般的に大型で、しばしば白いエナメルで仕上げられた主要な家電製品を指す。これには以下が含まれる：

• 冷蔵庫と冷凍庫
• 洗濯機と乾燥機
• 食器洗い機
• オーブン、コンロ、調理台
• 電子レンジ
• エアコン

白物家電の製造にはいくつかの課題がある：

• 大量生産： 白物家電は通常、消費者の需要を満たすために大量生産される。
• 複雑な組み立て： これらの家電製品は、板金部品、モーター、ポンプ、電子制御装置、配線など、多くの部品の組み立てを伴うことが多い。
• さまざまな製品モデル： メーカー各社は、機能やサイズが異なるさまざまなモデルを生産することが多く、生産工程には柔軟性が求められる。
• シートメタル・ハンドリング： 白物家電の部品の多くは板金製で、大きく、重く、取り扱いが厄介な場合がある。
• 溶接と接合： 溶接やその他の接合工程は、丈夫で耐久性のある電化製品構造を作るために非常に重要である。
• 塗装とコーティング 家電製品の表面に塗料やその他のコーティング剤を塗るには、高品質の仕上がりを実現するための精度と一貫性が必要です。
• 品質管理： 高い品質基準を維持することは、顧客満足を確保し、費用のかかるリコールを防止するために不可欠である。
• コスト圧力： メーカーは、生産コストを削減し、競争力を維持しなければならないという絶え間ないプレッシャーに直面している。
• 人間工学： 仕事は単調で繰り返しが多い。

このような課題に対処するためには、高度な製造技術が必要であり、ロボット工学が重要な役割を果たす。

2.KUKA AG: 白物家電メーカーのパートナー

ドイツ・アウグスブルクに本社を置くKUKA AGは、インテリジェントオートメーションソリューションのグローバルリーダーであり、世界中の白物家電メーカーの信頼できるパートナーです。KUKAは、産業用ロボット、ロボットシステム、コントローラ、そしてこの業界のニーズに対応するために特別に設計されたソフトウェアを包括的に提供しています。

KUKAのロボットとオートメーションに関する専門知識と、白物家電の製造プロセスに関する深い理解により、効率向上、品質改善、柔軟性向上、コスト削減を実現するオーダーメードのソリューションを提供することができます。KUKAは、白物家電メーカーが製造業にデジタル技術を統合する「インダストリー4.0」を取り入れるための支援に取り組んでいます。KUKAは、効率的な生産の実現をサポートします。

3.KUKAはどのような白物家電用ロボットを提供していますか？

KUKAは、白物家電製造の様々なタスクに適した多様なロボットを提供しています：

• 多関節ロボット： KUKAの多関節ロボットは、複数の関節（軸）と広い可動域を持ち、白物家電製造の主力製品です。KR AGILUSのような小型で機敏なモデルから、大型の家電部品を扱うことができる大型のヘビーデューティロボットまで、様々なサイズと可搬質量を取り揃えています。
• スカラロボット： (選択的コンプライアンス組立ロボットアーム）ロボットは、水平面内での高速組立およびハンドリング作業用に設計されています。プリント基板に部品を挿入したり、小さな部品を組み立てたりする作業に適しています。
• 協働ロボット（コボット）： LBR iiwaやLBR iisyのようなKUKAのコボットは、人間とロボットの安全なコラボレーションのために設計されています。手先の器用さや判断力を必要とする作業で人間の作業者を補助し、ロボットが精度と再現性を提供します。
• 特殊ロボット： KUKAは、溶接、塗装、パレタイジングなどの特定のアプリケーション向けに設計されたロボットを提供しています。
• モバイルロボット:KUKAはモバイルロボットのソリューションも提供しています。

このように多種多様なロボットがあるため、白物家電メーカー各社は、生産工程における特定のタスクごとに最適なソリューションを選択することができる。

4.KUKAロボットは板金加工にどのように使用されていますか？

冷蔵庫のキャビネット、洗濯機のドラム、オーブンのハウジングなど、白物家電の部品の多くはシートメタルで作られています。KUKAロボットは、これらの部品のハンドリングや成形に重要な役割を果たしています：

• マテリアルハンドリング ロボットは、大きくて重いシートメタルブランクや部分的に成形された部品を持ち上げ、移動させ、位置決めし、プレス機、ベンディングマシン、その他の加工機器に供給する。
• プレスの手入れ ロボットがプレス機から板金部品を積み下ろしすることで、成形工程が自動化され、効率が向上する。
• 曲がる： ロボットは、シートメタル部品を希望する形状に曲げるために使用することができ、多くの場合、専用の曲げ工具と連動して動作する。
• 処理プロセス:このプロセスはKUKAのおかげで最適化されています。

これらの作業を自動化することで、KUKAロボットは安全性を向上させ、生産性を向上させ、シートメタルハンドリングおよびフォーミング作業における一貫した品質を保証します。

5.溶接・接合プロセスにおけるKUKAの役割とは？

溶接やその他の接合工程は、丈夫で耐久性のある白物家電の構造を作るために不可欠です。KUKAはロボット溶接のリーダーとして、様々な溶接技術に対応するソリューションを提供しています：

• アーク溶接： アーク溶接装置を搭載したKUKAロボットが連続溶接を行い、板金部品を接合します。
• スポット溶接： スポット溶接ガンを備えたロボットが金属パネル同士を接合し、強固で局所的な溶接部を形成する。
• レーザー溶接： KUKAロボットはレーザー溶接に使用でき、高精度で熱歪みを最小限に抑えます。
• その他の接合プロセス： KUKAロボットは、リベット接合、クリンチング、接着接合など、他の接合プロセスにも使用できます。

KUKAのロボット溶接ソリューションは、安定した溶接品質を保証し、生産性を向上させ、危険な溶接環境から人間を排除することで作業者の安全性を向上させます。

6.KUKAロボットは組立作業にどのように貢献していますか？

組立は白物家電の製造において重要な工程であり、多数の部品を接合して最終製品を作り上げます。KUKAロボットはいくつかの方法で組立に貢献しています：

• コンポーネントの挿入： モーター、ポンプ、電子制御装置、ワイヤーハーネスなど、さまざまな部品を家電製品の筐体に挿入するロボット。
• ネジ止め： ねじ締め工具を装備したロボットが部品の締め付けを自動化し、安定したトルクと品質を保証します。
• 接着剤塗布： ロボットが機器のさまざまな部分に接着剤やシーリング剤を塗布し、水密性と構造的完全性を確保する。
• ケーブルとワイヤーハーネスのアセンブリ： ロボットは、ケーブルやワイヤーハーネスの配線や接続を支援することができる。

これらの組立作業を自動化することで、KUKAロボットは効率を高め、エラーを減らし、完成品の全体的な品質を向上させます。

7.塗装におけるKUKAロボットのアプリケーションは？

白物家電の表面に塗料やその他のコーティング剤を塗布するには、高品質で耐久性のある仕上がりを実現するための正確さと一貫性が要求されます。KUKAロボットはこのアプリケーションに優れています：

• 一貫した適用： ロボットが塗料やコーティング剤を均一な厚みで塗布し、無駄を最小限に抑え、完璧な仕上がりを実現します。
• オーバースプレーの低減： ロボットをプログラムしてスプレーパターンを正確に制御することで、オーバースプレーを減らし、環境への影響を最小限に抑えることができる。
• 危険な環境： 塗装には、人間の作業員にとって有害な揮発性有機化合物（VOC）が含まれることが多い。ロボットはこのような環境でも安全に動作し、人間の健康を守ることができる。
• 柔軟性： ロボットは、さまざまな家電製品のモデルや色を塗装するように簡単にプログラムすることができ、生産工程に柔軟性をもたらす。

KUKAのロボット塗装ソリューションは、仕上がりの品質と塗装工程の安全性の両方を向上させます。

8.協働ロボット（コボット）はどのように白物家電製造を強化するか？

KUKAのLBR iiwaやLBR iisyのような協働ロボット（cobot）は、白物家電製造においてますます重要な役割を果たしている：

• 人間とロボットのコラボレーション： コボットは、（適切なリスクアセスメントを行った上で）安全柵を必要とせず、人間の作業員と一緒に安全に作業することができる。これにより、人間とロボットがそれぞれの強みを生かした共同作業が可能になる。例えば、人間の作業員が蝶番や配線を取り付けている間に、コボットが重い家電製品のドアを所定の位置に固定することができる。
• 柔軟性と再配置： コボットは一般的に軽量で移動が容易なため、さまざまな作業に適している。必要に応じて、異なるワークステーションやアプリケーションに素早く再配置することができます。
• プログラミングのしやすさ： コボットは一般的に、従来の産業用ロボットよりもプログラミングが容易で、多くの場合、直感的なインターフェースと「ハンドガイド」機能を備えている。そのため、プログラミングの専門知識を必要としません。
• 人間工学： コボットは反復的な作業や肉体的に負荷のかかる作業を代行し、人間の作業員の負担や疲労を軽減することができる。

コボットは特に、以下のような白物家電の製造作業に適している：

• 組み立ての補助： 部品を保持したり、人間の作業者に部品を提示したり、簡単な挿入作業を行う。
• 品質検査： 人間の検査員に部品を提示したり、目視検査を補助する。
• マテリアルハンドリング 小さなコンポーネントやサブアセンブリをワークステーション間で運搬する。
• 機械の手入れ:荷物の積み下ろし

コボットの統合は、白物家電産業における生産性と労働者の福利厚生の両方を向上させている。ロボットは人間と手を取り合って働くことができる。

9.KUKAは白物家電製造における品質管理と検査にどのように取り組んでいますか？

白物家電の製造において、高い品質基準を維持することは非常に重要です。KUKAロボットはいくつかの方法で品質管理と検査に貢献しています：

• ビジョンシステムの統合： KUKAロボットはビジョンシステム（カメラおよび画像処理ソフトウェア）と統合して、部品やアセンブリの欠陥検査を行うことができます。これには、部品の有無、アライメント、表面欠陥、寸法精度のチェックが含まれます。
• フォース・トルク・センシング： フォース・トルク・センサーを搭載したロボットは、組み立て中の力の変動を検出し、部品の位置ずれや誤った挿入などの潜在的な問題を示すことができる。
• データ収集と分析： KUKAのソフトウェアプラットフォームは、検査結果のデータを収集し、メーカーが傾向を把握し、欠陥を追跡し、プロセスを改善することを可能にします。
• 自動テスト： ロボットを使って家電製品の機能テストを行い、出荷前に正しく動作することを確認することができる。

品質管理と検査を自動化することで、KUKAは白物家電メーカーが一貫した製品品質を確保し、スクラップや再加工を減らし、コストのかかるリコールを防ぐことを支援しています。

10.白物家電業界におけるKUKAロボティクスの未来は？

白物家電業界におけるKUKAロボティクスの将来は、いくつかのトレンドによって形作られるであろう：

• 人工知能（AI）の採用拡大： AIは、ロボットの能力を向上させ、変化する状況に適応し、パフォーマンスを最適化し、より自律的な判断を下すことを可能にする役割を果たすようになるだろう。これには、より高度な検査や物体認識のためのAI搭載ビジョンシステムも含まれる。
• 人間とロボットのコラボレーションをより重視： コボットは白物家電の製造にさらに普及し、人間と機械がより緊密で柔軟な協働ができるようになるだろう。
• インダストリー4.0の拡大： モノのインターネット（IoT）、クラウドコンピューティング、ビッグデータ分析などのデジタル技術の統合は今後も続き、より接続されたインテリジェントな工場が誕生するだろう。
• 持続可能性に焦点を当てる： 製造業者は、エネルギー消費を最小限に抑え、廃棄物を削減し、環境にやさしい生産を促進する持続可能なオートメーション・ソリューションをますます求めるようになるだろう。
• カスタマイズと柔軟性： カスタマイズされた電化製品や製品ライフサイクルの短縮に対する需要は、より柔軟で適応性の高いロボットシステムの必要性を促すだろう。

KUKAは、白物家電メーカーの将来のニーズに応え、より効率的な生産に役立つ革新的なロボットソリューションを開発し続けることで、この進化する分野におけるリーダーであり続けることができます。KUKAはオートメーションにおいて長年の経験を持っています。

要点

• KUKA AGは、白物家電業界に特化したソリューションを提供するロボットとオートメーションのグローバルリーダーです。
• 白物家電の製造は、大量生産、複雑な組み立て、さまざまなモデル、板金の取り扱い、溶接、塗装、品質管理、コスト圧力などの課題に直面している。
• KUKAは、多関節ロボット、スカラロボット、協働ロボット（コボット）、特殊ロボット、白物家電製造用モバイルロボットを提供しています。
• KUKAロボットは、マテリアルハンドリング、プレステンディング、曲げ加工を含むシートメタルハンドリングとフォーミングを自動化します。
• KUKAはロボット溶接のリーダーであり、アーク溶接、スポット溶接、レーザー溶接、その他の接合プロセス用のソリューションを提供しています。
• KUKAロボットは、部品挿入、ネジ止め、接着剤塗布、ケーブル/ワイヤーハーネス組立などの組立作業に貢献しています。
• KUKAロボットは塗装・コーティング工程を強化し、安定した塗布、オーバースプレーの削減、安全性の向上を実現します。
• コボットは、白物家電の製造、特に組立補助、検査、マテリアルハンドリングにおいて、安全で効率的な人間とロボットのコラボレーションを可能にする。
• KUKAロボットは、ビジョンシステムの統合、フォーストルクセンシング、データ収集、および自動テストにより、品質管理および検査を改善します。
• 白物家電業界におけるKUKAロボティクスの未来は、AIの増加、人間とロボットのコラボレーションの拡大、インダストリー4.0の拡大、持続可能性、カスタマイズを含む。
• KUKAは生産ラインをより効率的にします。
• KUKAはインテリジェントオートメーションを提供します。
• KUKAはシステムパートナーと共に包括的なソリューションを提供します。
• ロボットのおかげで生産は正確で信頼できる。
• ロボットの活用は、熟練労働者の不足を解消するのに役立つ。
• KUKAの業界専門知識は、効率的な自動化を可能にします。

結論として、KUKAの包括的なロボット、ソフトウェア、オートメーションソリューションは、白物家電の製造プロセスに対する深い理解と相まって、業務の効率、品質、柔軟性、安全性の向上を目指す家電メーカーにとって価値あるパートナーとなっている。KUKAのロボットは単に作業を自動化するだけでなく、家電製品の製造方法を変革しています。