トヨタのプレスショップ搬送システムはより長い稼働時間を可能に

背景

リーン生産方式とジャスト･イン･タイム生産方式を最初に定義したのはトヨタのような企業であり、コンポーネントとボディパネルは必要なときに正確にライン上に表示されます。これは、時間、株式保有、不動産の面で非常に効率的な方法ですが、ジャスト･イン･タイム(JIT)チェーンは最も弱いリンクと同じくらい強力であるため、下流のプロセスに多大な負担をかけます。JITは、年中無休24時間体制の製造と相まって、保守部門にも真の課題を提示します。彼らが利用できる唯一の重大なダウンタイムは、2週間の夏のシャットダウン中です。したがって、すべての主要なエンジニアリングプロジェクトは、完全な製造を再開する前に、非常に小さなウィンドウで完了する必要があります。ダービーシャー州バーナストンにあるトヨタの自動車工場では、主要なエンジニアリングプロジェクトの1つである、生産ラインの開始時にプレスにサービスを提供したAGVの改修が、故障の場合に深刻な影響を与える可能性があると特定されました。

もともとは改修に分類されていましたが、オーリスとアベンシスの新モデルによる製造の優先順位の急変により、すぐに危機的なレベルにまで上昇しましたが、チャンスはかなり短いものでした。しかし、ロックウェル･オートメーションのソリューションパートナであるANDオートメーション社による水平思考と、代替技術を楽しませるトヨタの意欲のおかげで、問題は迅速に解決され、ロックウェル･オートメーションに基づくソリューションははるかにシンプルで効果的なアップグレードパスを提供します。
 

課題

AGVは、プレスの2つの側面、スタッカーとデスタッカーの4つの異なる場所の間を行き来していました。トヨタのプレスおよび溶接部門のプレスエンジニアであるスチュアート･コープ氏は、次のように説明しています。「AGVシステムは元々8台の車両で構成されていましたが、ユニットと制御システムが削除および更新され、長年にわたって多くのアップグレードが行われました。昨年は、整備可能な車両が1台しか残っていませんでしたが、インフラは8台で、複雑で手入れが困難であり、負債になりつつありました。プレスは常に稼働しているわけではなかったため、当初は別の改修で十分であると判断されました。しかし、売上高の増加により、プレスの需要がはるかに大きくなり、実際に2番目のプレスを稼働することとなりました。改修は、完全に新しいシステムの必要性に置き換えられました。迅速に開発し、夏のシャットダウン内に設置する必要がありました。」

トヨタは、当初の予算内で新しいシステムを提供できる人を見つける必要があり、その後、多数の自動化および制御の専門家とともに複数のAGV/RGVメーカに連絡しました。そのようなスペシャリストの1人は、トヨタが以前に使用したANDオートメーション社でした。ANDオートメーション社は、堅牢性とシンプルさを提供するだけでなく、同様に重要なこととして、予算内で制限された時間枠内に設計および設置できるレールガイドシステムの提案を思いつきました。コープ氏は次のように説明します。「ANDオートメーション社は、ハードウェアを提供する会社を示してくれました。私たちはその堅牢性に感銘を受けました。プレスショップのすべてが絶対的な打撃を受けるので、すべてが堅牢でなければなりません。」
 

ソリューション

ANDオートメーション社のセールスディレクタであるトニー･ブルックス氏は、彼の会社が開発したソリューションについて次のように説明しています。「既存の制御基板は、Allen‑Bradley®のPLC-5®によって駆動されていました。つまり、ロックウェル･オートメーションの新しい最新ソリューションの統合ははるかに簡単です。トヨタはAllen‑Bradley®の機器にも満足していたため、学習曲線は浅くなりました。」

レールガイド付きトロリーカーを運転するために導入された新しい制御ソリューションは、その中心にAllen-BradleyのCompact GuardLogix®プログラマブル･オートメーション･コントローラ(PAC)を備えています。すべてのプライマリデバイスと、安全および非安全Point I/O™を含むさまざまなI/Oポイントへの通信は、EtherNet/IPを介して行なわれます。各トロリーカーには、リモコン、I/O、安全I/O、およびオンボードインテリジェンスがあり、壁や機械などのターゲットを見て反応します。

PAC、配電、およびI/Oを収容するメインパネルは、Allen-BradleyのPowerFlex®ドライブ(位置制御用)、安全I/Oおよび3台すべてのカー用のI/Oを収容するリモートパネルに給電します。PowerFlex 753はメインドライブの正確な位置制御に使用され、PowerFlex 4はトロリーカーのローラー･ベッド･コンベアに使用されます。EtherNet/IP上で動作するドライブは、安全トルク･オフ･ボードも配備します。主要コンポーネントを完成させるのは、メインパネルのドアにあるAllen-BradleyのPanelView™ HMIで、完全な診断、セットアップ、構成、およびアラームを提供します。安全ソリューションは、複数の入口を持つフェンスラインで構成されます。これらの入口は、他のマシンの安全ソリューションと連動し、オペレータが入る場所に応じて、複数の変化するゾーンを作成できます。GuardLogix PACにより、トヨタはハード配線ではなくプログラムされた機能安全を導入できます。その結果、トロリーの位置を巧妙にモニタすることで、複数の動的安全ゾーンが作成され、お客様の柔軟性が高まります。
 

結果

「これ以外にレール･ガイド･ソリューションはありません。そのため、私たちにとっては新しいものでした。それは素晴らしい仕事をしています。主に古い通信システムに至るまで、いくつかの初期トラブルはありましたが、ANDオートメーション社は古い通信システムを模倣することができましたが、はるかに最新のハードウェアは優れていました。稼働時間は非常に良好です。古いシステムよりもはるかに優れています。」

トヨタの購買部門のセクションマネージャであるジェニー･ブロスナン氏は、購買の観点からプロジェクトについて説明しています。「通常、ビジネスとして、機器の購入を検討しているときは、製造部門と協力して仕様を作成し、市場に出します。このプロジェクトはこのように始まりました。アップグレードまたは交換したいと思っていました。素晴らしいことは、代替案を受入れる柔軟性があることです。私たちは他のアイデアを受入れています。ANDオートメーション社が戻ってきたとき、仕様に厳密に従うのではなく、同じ結果を達成できる別のテクノロジがあるかもしれないことにすぐに気づきました。」

彼女は次のように結論付けています。「私たちにとって、試行錯誤された方法に挑戦することはワクワクする行為でした。比較はできませんでしたが、商業的には理にかなっており、プレスショップにそのアイデアを受け入れてもらいたいと考えました。私たちはANDオートメーション社とのなんの秘密もない関係を引き続き楽しんでいます。彼らはどのようにして解決策に到達したかを私たちと率直に話し合い、最終的にはサプライヤとのミーティングがプロジェクトチームの創設につながりました。プロジェクトが開始されたとき、私たちはANDオートメーション社によって推進される新しい仕様を改良する必要がありました。彼らは、単に最初と最後にいるだけではなく、一緒に購入しました。私たちはずっとそこにいて、意思決定プロセスを形作ることができました。調達の観点から、「ここに演習があり、ここに仕様があります」や「この会社は仕様を満たしていないため、範囲外です」と言う企業をよく耳にしますが、私たちは代替案を喜んで受入れます。」

上記の結果は、トヨタがロックウェル･オートメーションの製品およびサービスを他の製品と組み合わせて使用した場合に固有のものです。特定の結果は、他のお客様によって異なる場合があります。