山東省梁山の特殊車両産業拠点において、山東舒岳車両有限公司(Shandong Shuyue Vehicle Co., Ltd.)が構築した全長224メートルのスマート・コンテナ生産ラインが活気づいています。現在、作業工程の60%が自動化され、人の手を介さずに稼働しており、スマートロボットが生産ラインの「主力」となっています。
「溶接、ハンドリング、搬送、組み立てといった中核工程で産業用ロボットが活用されています」と、同社の安全責任者である李鳳寛(Li Fengkuan)氏は説明します。例えばコンテナシャーシの溶接工程では、一人の作業員が14本のロボットアームの同期動作を監視するだけで、均一かつ高品質な溶接が可能になりました。これに対し、スマート化以前は、片面溶接に12人の専門溶接工、さらに手直し作業に6人の作業員が必要であり、膨大な人手を要する工程でした。
「溶接角度の制約上、手作業での溶接ではワーク(加工対象物)を反転させる必要がありました」と李氏は指摘します。従来の手作業モデルでは、手直しを含めた溶接の合格率はわずか80%にとどまっていました。一方、スマートロボット溶接は、精密スキャン技術と包括的な溶接技術を駆使することで、ワークを反転させることなく、多次元的な溶接を一度の工程で完了させます。これにより、合格率は安定して95%を超え、ピーク時には99%に達します。さらに、コンテナシャーシの重量は最大1.6トンに及ぶため、手作業での反転は大きな安全上のリスクを伴っていましたが、ロボットによる自動化はこうした危険な作業を完全に排除し、安全基準を確固たるものにしました。
生産能力も飛躍的に向上しました。以前は20フィートのオープントップ型鉄道用コンテナを1台製造するのに40分から1時間を要していましたが、スマート生産ラインではわずか6〜8分で完了します。1日あたり50台の生産能力を誇り、生産効率は質的に大きく変革しました。
今後の展望について、李鳳寛氏は、同社が生産ライン全体でのロボット導入をさらに進め、特に危険を伴う作業や精密な品質管理といった重要分野での活用拡大に注力していくと述べています。さらに同社は、すべての溶接ロボットをデジタル管理ネットワークに接続する計画を進めています。これにより、生産データのリアルタイムな可視化と生産状況の精密な制御が可能となり、製造プロセス全体の高度化(インテリジェント化)が推進されます。特筆すべきは、品質と効率の向上を目指して設計されたこのインテリジェント・コンテナ生産ラインが、わずか4キロメートル圏内に拠点を置く山東水波智能装備有限公司(Shandong Shuibo Intelligent Equipment Co., Ltd.)との共同プロジェクトとして構築された点です。同社は、このプロジェクトにおいてカスタムメイドのソリューションを提供しています。「当社のインテリジェント・ロボット・ソリューションはコンテナ生産にとどまらず、特殊車両、建設機械、造船など、幅広い重工業分野に適用可能です」と、山東水波智能装備有限公司の劉帥(Liu Shuai)会長は説明します。特殊車両製造の国家的拠点である梁山(Liangshan)は、生産ラインへの溶接ロボット導入において業界をリードしており、ロボットが車両溶接作業の60%を自律的に行うなど、インテリジェント・オートメーションの分野で目覚ましい成果を上げています。
地域の特殊車両産業の高度化とインテリジェント化を推進するため、水波智能(Shuibo Intelligent)は、よりスマートで簡素化された業務プロセスへのニーズに応えるべく、ロボット工学の基幹技術に加え、周辺機器からのデータ収集やインテリジェント・トレーニング・システムの開発に注力しています。「今年はロボット基幹技術の研究開発において重要なブレイクスルーを達成する見込みです」と劉帥氏は述べ、同社がすでにオフライン・プログラミング・システムや「ティーチング不要(ティーチレス)」システムの開発に成功していることを明らかにしました。
技術の活用によって開発上のボトルネックを解消し産業の潜在力を引き出すとともに、技術による変革力を活かして都市の発展と産業の転換を加速させることで、梁山県は、従来の製造業からインテリジェントな操業体制へと移行する中で、成功を物語る「梁山の章」を築こうと取り組んでいます。