ゼロからの人とロボットの協働

アプリケーション

コンビニエンスフードの効率的なハンドリング

スイスのMigros Groupの子会社であるBischofszell Nahrungsmittel AG社は、一定期間にわたる先駆的なMRC(Man-Robot Collaboration)パイロットプロジェクトにおいて、食品の効率的な生産と人にやさしい労働環境の実現という2つの目標の達成を目指してきました。

St. Gallen近郊のBischofszellに拠点を置くこの企業は、コンビニエンスフードの製造を専門としており、高級料理とも言えるほどの加工食品 を製造しています。これらの製品に対する顧客のニーズは、その品質と準備の利便性とともに急激に増加しています。パイロットプロジェクトでは、人とロボットの協働(MRC)を必要とされる能力レベルまで高め、同時に作業者へのリスクを軽減できるかどうかを調査しました。

具体的には、低温殺菌・滅菌ユニットへの搬送に使われる台車に、完全に包装されたコンビニエンスディッシュのトレイを何層にも積み重ねるシステムを設計していました。この作業は、全体を通して手作業で実行すると、従業員の怪我の危険と健康上のリスクが伴います。

ソリューション

アルミトレイに調理済み食品を配置し、各レイヤー間にスペーサーを置くことは、梱包ラインより快適な仕事の一つですが、大きな金属トレイを台車に積み重ねることは決して簡単ではありません。重さ5キロにもなるトレイのハンドリングは大変な作業です。トレイはトロリーに正確に挿入する必要があり、指を挟む危険性があります。

そのため、全体的なハンドリングプロセスは、保護柵のない小さなステーションで人と機械が近い距離で作業エリアを共有するというタスクの最初の候補と見なされました:快適なタスクは人間の作業者に割当て、ロボットに怪我のリスクを伴うハードな作業を割当てました。

ストーブリとの協議により、このマンマシンインタラクションに適したロボットとして、CS9コントローラを搭載した TX2-90Lがすぐに選定されました。従来の協働ロボット(協働ロボット)とは対照的に、この協働6軸ロボットは、４つの主要素、つまりロボット、トレイマガジン、スペーサーフィードベルト、スタッキングトロリーで構成されるアプリケーション に必要な可搬質量を備えています。

作業者がアルミトレイに調理済みの食品を配置し、スペーサーを次のレイヤーに置く間に、SLS(安全制限速度)モードで動作するストーブリの6軸ロボットが、フィーダーから4つのスペーサーをピックアップし、マガジンの一番上のアルミトレイに配置します。次に、金属トレイとスペーサーをマガジンから持ち上げ、スタッキングトロリーの方向に向きを変え、協働作業者である人が調理済み食品を現在のレイヤーに配置し、作業が完了したことを知らせるボタンを押して作業エリアから撤退するまでの間、所定の位置で待機します。その後、ロボットは高速モードで新しいトレイをスタッキングトロリーに挿入し、次のレイヤーの準備を整え、新しいサイクルが始まります。

お客様の使用状況

Bischofszellの開発チームは、このパイロットMRCアプリケーションにより、人間とロボットの相互作用がMigrosグループの多くの生産ラインと組立ラインに大きな可能性を秘めていることを実証しました。もちろん、本番環境でのサービスの持続性を確保するために、システムを展開する前に、最終的な詳細な改善を組み込む必要があります。しかし、このパイロットシステムから得られるメリットを実証するという主な目的は、完全に達成されました。したがって、Migrosはまもなく、生産施設でMRCアプリケーションを標準技術として採用した世界初の食品メーカーの1つになる可能性があります。