ifmエレクトロニックGmbH

ボーデン湖畔のテットナングにあるifm electronic GmbHの生産・開発施設では、従業員の負担を軽減し、無駄のない生産を実現するために、自律移動型搬送ロボットを活用している。デンマークのメーカーであるMobile Industrial Robots（MiR）の6台のロボットが、生産ラインに材料を供給している。主な利点は、ifmがMiRロボットを自らプログラムし、独自のセンサー技術で能力を拡張できることだ。これにより、電子機器メーカーは、ダイナミックで俊敏な生産レイアウトにロボットの使用をいつでも簡単に適応させることができます。

家族経営のようにフレキシブルで個性的でありながら、企業のようにプロフェッショナルで最高品質 - これが1969年創業のifm electronic GmbHを象徴するものです。同社は、産業オートメーションとデジタル化のための革新的なセンサー、コントローラー、システムの製造における世界的な業界リーダーです。テトナング工場では、約1800名の従業員が位置センサー、プロセスセンサー、モーションコントロール用センサー、安全技術などの開発・生産を行っています。高い品質要求を満たし、最適な生産を可能にするため、ifmはリーンマネージメント原則に則っており、もちろんイントラロジスティクスに関しても同様です。

「従業員が付加価値プロセスに集中できることは、当社にとって重要です。さらに、生産ライン上の資材を削減し、ジャスト・イン・タイムでの供給を確保したいと考えていました。ですから、イントラロジスティクスの自動化は論理的なステップでした」と、ifm electronic GmbHのリーンマネージャー兼AMR導入プロジェクトマネージャー、ウルリッヒ・ベラー氏は述べています。ダイナミックな生産環境において柔軟性を維持することも、同社にとって極めて重要でした。そこでifmは、Mobile Industrial Robots社の自律型移動ロボット、略してAMRを選択した。従来の自動誘導車システムとは対照的に、誘導ループや床面のマーキングなしで管理できる。センサー、レーザースキャナー、カメラなどの安全機能により、静止している障害物や動いている障害物を確実に検知し、減速したり回避行動をとったりすることができる。そのため、生産レイアウトが変更された場合でも、AMRを新しいルートに迅速に配置することができます。

ifmは2018年、生産ホールのラインに材料を供給する1台のAMR、モデルMiR100で自動化プロジェクトを開始した。従業員が手動でロボットを要請すると、ロボットはifmが自社開発したラックにドッキングし、要請された材料をピックアップし、保管された目的地に運び、配送ステーションに転送する。

ドッキング時の公差をバランスさせるため、ifmはプロセスの第一段階でロボットに独自の光学センサーを組み込みました。これにより、輸送コンテナが正しく移送されたかどうかがチェックされます。「Mobile Industrial Robots社が提供するソリューションの主な利点は、当社のセンサー技術を使ってロボットの能力を拡張できることです。これは、当社の複雑な自動イントラロジスティクス・システムを立ち上げ、拡張するための重要な前提条件でした」とベラー氏は説明する。さらに、ifm社ではマッピングやシーケンス制御のためのソフトウェアのセットアップも自社で行うことができる。「搬送ステーションの開発、設計、建設、試運転、そしてシステムの拡張に至るまで、全責任を自社で負っているためです」とベラー氏は続ける。

自社開発によるイントラロジスティクスの自動化

ロボットの初期導入で良好な結果が得られたことから、ifm社は多忙を極める別の生産ホールにAMRを導入することを決定した。そのために、同社はラッキングシステムをさらに開発し、ドライブスルーラックを設計した。「私たちの新しい開発は、コンテナのピックアップと配送を1つの工程で行うものです。このドライブスルーラックは、ドッキングタイプの2倍の速さで、速いペースと注文の頻度に対応できることを意味します。このシステムは完全に自社開発で、特許も取得しています」とウルリッヒ・ベラーは説明する。

MiRロボットがラックシステム内を移動する際、まずフォークを押し下げてコンテナを搬出する。その後、フォークが上方に折り畳まれ、新しい輸送コンテナがロボットに引っ張られる。ifmは合計で17の集配用ラッキングシステムを設置し、130のifmセンサーを装備している。

MiRフリート管理されたロボットフリート

従業員がドライブスルーラックのデリバリーバッファからコンテナを取り出すと、生産ラインでのオーダー要求が行われます。コンテナの下に取り付けられたifm OJ光電近接スイッチのステータスが変化すると、新しいオーダーを要求するミッションが発生します。それ以降、AMRがオーダー容器の回収を引き継ぐ。

このプロセスでは、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）が、ラッキングシステムとロボットに設置されたセンサーの状態変化を継続的に問い合わせます。ラックやロボットのセンサーのステータスがそれに応じて変化すると、PLCはこの情報をWLANインターフェースを介してMiR Fleet制御システムに転送します。この結果、ミッションがAMRに配信され、AMRがミッションを実行します。ミッションを割り当てる際、フリートコントロールはAMRの負荷状態と、どのAMRが目的地に最も近いかを考慮します。

6台のロボットが資材輸送をコントロール

現在、6台のMiR100移動ロボットが、3交代制で合計14の生産ラインに資材を供給している。1日に1000以上のミッションをこなしている。各ロボットは1日に最大30キロメートルを移動する。「以前は、重い箱を自分たちで生産ホールの中を運ばなければなりませんでしたから」とifm electronic GmbHの課長Markus Siedenburg氏は言う。「AMRが中央に設置されたことで、付加価値を高めるために使用できるリソースが解放されました。ロボットが毎日処理する距離と注文量に気づくのは、メンテナンス作業などのときだけです」とSiedenburg氏は続ける。

自動イントラロジスティクスの自社開発コンセプトは、2021年に「ファクトリー・オブ・ザ・イヤー」賞を受賞した。これによってifmは、イントラロジスティクスの自動化を望む他の中堅企業にも注目されるようになった。「この受賞をきっかけに、他の中堅企業からも当社のシステムを詳しく見たいという問い合わせが多く寄せられるようになりました。その結果、現在、イントラロジスティクスのコンサルティングや、協力してラッキング・システムを販売するための構想を練っています」とウルリッヒ・ベラー氏は報告する。「また、MiRロボットを世界中のifm工場に導入する計画も進行中です。テトナングにある自社工場では、コンテナ認識を含むさらなる開発を現在計画中です。ですから、図面上にはまだたくさんの計画があるのです！"