若い設計者たちが原動力となり産業用ロボットの3次元設計に挑戦データ活用が全社規模に拡大

導入事例の概要

オンリーワンの革新的な製品で自動車産業のものづくりに貢献

トライエンジニアリング株式会社は、愛知県名古屋市に本社を構えるロボットヘミングシステム（RHS）のパイオニア企業である。1985年にローラー式ヘミング装置の基本特許を取得し、1991年に世界初のロボットヘミング装置を開発。翌年、トヨタ自動車株式会社のアルミ製デタッチャブルルーフのヘミング加工装置に採用される。以来、18年間で累計146台のRHSを世界9カ国に納入してきた。その間、2002年に自動車生産設備全般の製造を手掛ける享栄エンジニアリング株式会社と業務提携し、現在は享栄グループの一翼を担っている。

同社が開発したRHSとは、自動車のドアやボンネットといった開閉部の縁を内側に折り込むための装置である。この折り込み作業は従来、巨大なプレス機を使って行われてきたが、RHSはロボットアームの先端につけた小さなローラーが鋼板を折り曲げていくことでそれを実現。20トンほどもあった装置の大幅なコンパクト化を実現した。さらに比較的低価格で導入できるなど、自動車メーカーにとって大きなメリットを持つ装置だが、本格的な導入が進んだのはここ10年ほどのことという。

「従来の大型プレス機は、月産1万台規模の大量生産に向く装置と言えます。しかし近年の自動車生産は月産数千台規模の多品種少量生産が一般化しつつあります。プログラミング可能なロボットアームを持つRHSの普及は、このような生産体制の変化と、普及が進むことでコストメリットが出てきたことで一気に進んだと言えるでしょう」と社長補佐 第二営業部 兼 設計部 部長の岡 丈晴氏は説明する。

RHSを活用することにより自動車の構造そのものを変えることも可能になることから、近年は、従来の生産技術部門だけではなく、自動車メーカーの開発部門からの問い合わせも増えているという。また少量生産に向くことから、近年では、自動車メーカーの試作部門や、販売を終了した車種のパーツ供給を担う部門での導入も進んでいる。こうしたオンリーワンの革新的製品を持つことが大きな強みとなり、リーマンショック後の世界不況や円高などで設備業界全体が伸び悩んでいる中、同社は安定した売上を維持している。

生産設備業界の先頭に立ち3次元設計に本格的に着手

2次元CADを使って設計を行っていた同社に対し、3次元データで設備の図面を納めてほしいという取引先自動車メーカーからの要望が増えはじめてきたのは、今から7年ほど前のことだ。

「その当時の自動車設備開発では、まだ3次元設計に移行しないと受注できないという状況ではありませんでした。そのため業界全体の動向を見据えながら、後追い型で3次元設計を導入すべきか、逆に業界に先駆けて3次元設計にいち早く取り組むべきか、社内的な議論を進めることになりました。その結果、いずれは3次元設計に取り組まざるを得ないのであれば、業界の先頭に立って積極的に推進しようということで社内の意見が一致したのです」と岡氏は語る。

「当社のような規模の会社は、なにかしらの特徴を持たなければ業界内での地位を築くことはできないのです」と語る岡氏だが、その決断の背景には、同社が平均年齢32歳という若い会社であったこともあったに違いない。

こうして同社は、今日多くの自動車メーカーにおいて普及が進む『CATIA V5』を2004年に導入。その際、大塚商会をITパートナーに選定した。

「大塚商会さんとは、2次元CADの時代からお付き合いがあり、運用サポートなどを通じて信頼関係ができていたので、ほかのベンダーから導入することは全く考えていませんでした。また3次元CADをスムーズに運用するには、ハードウェアのパフォーマンスも重要になります。そのため、必要最小限の投資で効果が得られるように大塚商会さんにはいろいろと無理を言って、コストパフォーマンスの高いハードウェア構成も提案していただきました」と岡氏は語る。

自動車生産設備業界では、取引先からの製品仕様データの受け取りや、シミュレーションだけを目的に3次元CAD導入が検討されるケースもあるが、同社では、全設計業務で『CATIAV5』を活用していく目標を掲げた。そして設計者全員が使いこなせるようになるために、一致団結して3次元設計の取り組みをスタートさせた。

「若いこともあり、設計者に3次元設計という新しい技術を取り入れることに対する抵抗感のようなものはありませんでした。ただし、膨大なデータが必要になる3次元設計では、これまでのように部品設計を一から始めていては、とても導入効果を実感することはできませんでした」と語るのは、設計部 主任の戸田 烈将氏だ。

運用ルールなどを決めながらまず部品の標準化作業を推進

オフラインティーチングで3次元データを製造工程に活用

まさに3次元データを活用した最先端の取り組みである。しかしバーチャル空間では、描ききれていない要素などもある。また製造に多少の誤差はつきものである。そのためその実用化には、製造段階における精度向上とティーチングデータの補正という両面において乗り越えなければならない課題がある。しかし同社では、既に実用段階に到達しつつあるという。

『CATIA V5』の導入にともない、同社は設計標準化をはじめとする業務改善を実現することになった。また、業界の先陣を切って3次元設計に本格的に取り組んだことは、技術力の高さをあらためてアピールすることにもつながった。その営業的な効果は大きいと語る岡氏だが、3次元CADの真の導入効果を得るには、オフラインティーチングのように、3次元データを川下の製造工程にも活かしていくことが重要だと指摘する。

「単に3次元設計に移行することだけでは、3次元CADの費用対効果は出しにくい面があります。3次元設計のデータを実際のものづくりの現場で有効活用することによって、初めて目に見える形で導入効果を実感できるようになるはずです。そのため、当社では、3次元データの2次的、3次的な活用に今後も積極的に取り組んでいきたいと考えています」と岡氏は語る。

具体的には、金型加工業者などと連携を深め、3次元データをものづくりに活用し、効率化や品質の向上に努めていくことが計画されている。それによって同社は、業界全体の活性化を図り、新たなビジネスチャンスを見いだそうとしている。

トライエンジニアリング株式会社