自動車製造でよく発生する問題とは？

応用分野｜自動車製造

自動車製造のプレス加工の品質は、製造コストに直接影響を与え、ロボットアームの状態も生産ラインにさまざまな影響を及ぼします。

実行の動機
自動車製造で発生しやすい問題は？

自動車製造の問題を理解する
自動車製造のプロセスは一般的に「プレス → 溶接 → 塗装 → 総組立」の4段階に分かれます。すべての車両は、鋼板を金属プレス技術で成形し、溶接によって組み立てられ、外装の塗装が施され、最終的に内部コンポーネントが組み込まれ完成します。製造過程で発生しやすい問題には、プレス成形の品質の不均一さ、溶接作業の未溶接や溶接精度の問題、大量の産業用ロボットの動作状況の把握困難、塗装工程の均一性、総組立プロセスの設備品質、大型搬送アームの動作品質などがあります。自動車製造の自動化プロセスでは、産業用ロボット、機械アーム、プレス装置への依存度が非常に高いです。

自動車製造プロセス監視

自動車製造設備を積極的に管理し、設備の信頼性を向上
自動車製造で使用される各種設備は、老朽化による適切なメンテナンスが行われないと、生産効率の低下、納期の遅延、不良品の大量発生、さらには労働安全のリスクを招く可能性があります。自動車製造は複雑かつ大規模な製造工程であり、それぞれの工程の品質を維持することで、不必要なコストの発生を抑えることができます。

スマート製造時代の到来と自動車市場の飽和に伴い、多くの自動車メーカーがカスタマイズサービスを提供し、より高度な品質の車両を生産しています。設備管理において大量のデータを収集することで、製造ラインの設計に大きな利点をもたらし、早期の設備監視により設備の安定性を確保し、寿命を延ばすことができます。

実行方法
自動車製造設備の診断と監視をどのように行うか？

自動車製造プロセスでは、さまざまな種類の設備が使用されます。もし老朽化した設備が適切にメンテナンスされなければ、生産効率の低下、納期の遅延、大量の不良品の発生、さらには不要な労働安全リスクを引き起こす可能性があります。

自動車製造における溶接プロセス

溶接プロセスも自動車製造において重要な役割を果たします。代表的な溶接方法には、スポット溶接、アーク溶接、スタッド溶接、ガス溶接、プロジェクション溶接などがあります。

自動車製造におけるプレス加工プロセス

プレス加工技術は自動車製造の品質と生産コストに大きな影響を与えます。そのため、プレス加工部品の品質を検査し、製造工程の品質を確保することが重要です。

実行上の課題
自動車製造における溶接プロセスの監視と診断方法

スポット溶接、アーク溶接などの溶接用ロボットアーム
自動車製造において、溶接工程は極めて重要です。
主に多くの溶接ロボットアームと自動生産ライン設備を使用し、プレス加工された車体および部品を溶接・組み立てします。
代表的な溶接方法には、スポット溶接、アーク溶接、スタッド溶接、ガス溶接、プロジェクション溶接などがあります。

自動車製造において溶接品質は極めて重要であり、現在ではほとんど自動化されています。
車体の溶接時、ロボットアームの動作精度が品質に大きな影響を与えます。
過剰な溶接や不十分な溶接は、車体の品質低下を引き起こす可能性があります。

実行目標
人的経験に頼らず、標準化モデルを確立

# 生産ラインの標準規範を確立し、溶接品質の標準化を実現
自動車製造において、溶接用ロボットアームは極めて重要な役割を果たし、動作の精度が製品の良品率に影響を与えます。
そのため、標準化モデルを確立し、閾値を設定することで、生産ラインにおける溶接の一貫性と標準化を確保します。

# 有用なデータを収集し、製造プロセスの最適化に活用
機械の動作は、複雑な制御や精密な作業を必要とするため、物理的な変数や測定データを考慮する必要があります。
既存の測定基準に基づき、機械の振動や電流変化をリアルタイムで監視することで、製造プロセスの最適化を図ります。

生産ライン品質の標準化

溶接品質の標準化

データ収集

プロセス最適化

実行方法
自動車製造における溶接ロボットアームの役割

溶接ロボットアームは、精密な作業や危険なタスクを実行し、人の負担を軽減します。
その動作の一つひとつが製品の品質に影響を与えます。

ロボットアームの動作信号をリアルタイムで検知

固德科技（GoodTech）の VMS-ML ロボットアーム監視システムは、動作信号や電流信号をリアルタイムで検出します。
たとえわずかな異常であっても、故障の兆候や溶接の不具合を特定し、オペレーターが事前対応できるようにします。
これにより、予期せぬ故障による生産ラインの混乱を防ぎ、品質問題の発生を抑えることができます。

VMS-ML ロボットアーム監視システム

VMS-ML

VMS-ML ロボットアーム監視システム

実行上の課題
自動車製造のプレス工程をどのように監視・診断するか？

金型の変異値とプレス機の測定
自動車部品の60〜70％はプレス加工によって製造されるため、プレス技術は品質と生産コストに大きく影響します。プレス加工された部品を検査する際には、不要なへこみや傷が発生しないようにすることが重要です。金型の変異値やプレス機の状態を測定することで、生産ラインの品質をリアルタイムで把握し、不良品の発生を未然に防ぐことができます。

実行目標
プレス工程の監視

# 不良品を早期に検出し、コストの無駄を防ぐ
プレス加工の製造プロセスでは、高い精度、高速生産、および高い再現性が求められます。しかし、高速自動化された生産ラインでは、金型の小さな欠陥が徐々に大きな問題へと発展することがあります。これを適時に防止できなければ、大量の不良品が発生し、生産コストが増加してしまいます。そのため、欠陥を早期に発見し、不良品を事前に除去することで、金型の劣化を防ぎ、コストの無駄を削減できます。

# プレス機の稼働状態を監視し、設備の状態を維持
プレス機の品質を維持することは、製造の基本的な要件です。製造コストを削減し、生産性を向上させ、不良率を低減するためには、機械の動作状態をより厳密に監視する必要があります。機械の摩耗は避けられませんが、各コンポーネントの状態を把握し、測定データに基づいた計画的なメンテナンスを実施することで、設備を最適な状態に保つことができ、人為的要因以外による不良率を最小限に抑えることができます。