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iTRAKシステムは並外れたOEEを達成

DTエンジニアリング社は、独立型カートテクノロジの限界を押し広げるユニークなシステムを設計

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課題

  • 組立、分配、および包装アプリケーションの再現性、速度、柔軟性を向上

ソリューション

結果

  • 設備総合効率(OEE)の向上
  • 柔軟性と切換えの向上
  • 分配/充填アプリケーションのために正確な同期を実現
  • 厳しい許容誤差を維持

「マスカスタマイゼーション」は数十年前から存在している概念ですが、モノのインターネット(IoT)とより高度なオートメーション技術の出現により、複数のSKUとよりパーソナライズされた生産に効率的に対処できる柔軟な製造環境が現実のものになりつつあります。

DTエンジニアリング社のビジネス開発部のディレクタであるケン・クック氏は次のように述べています。「多くのお客様にとって重要な質問は、どこでどのように自動化するかです。私たちはお客様が最新テクノロジを活用できるように支援し、投資収益率(ROI)を向上し、柔軟性を提供し、人材に関する課題に対処するソリューションをお届けします。」

DTエンジニアリング社は家族経営の産業オートメーション開発者およびシステムインテグレータであり、概念を現実のものにするプロジェクト実行への革新的なアプローチを誇っています。ミズーリ州レバノンにあるDTエンジニアリング社は、大手家電、HVAC、農業、タイヤ、消費者製品、医薬品/医療機器会社にサービスを提供しています。

従来の搬送はOEEを制限

クック氏は次のように述べています。「業界に関係なく、設備総合効率(OEE)はお客様にとって重要な重要業績評価指標です。そして、再現性、速度、および切換え時間は、充填、組立、包装アプリケーションにおけるOEEに大きく影響します。」

搬送はこれらのアプリケーションの中心です。そして、よく使用される方法は、OEEの改善を制限しています。

クック氏は次のように説明します。「組立、充填、および包装アプリケーションでは、通常、一連の処理ステーションにコンポーネントや製品を輸送する必要があります。今日、工場フロアにある多くのラインシャフト、カム駆動式の機械は、ベルト型コンベアまたはその他の従来の輸送方法を使用しています。」

従来のコンベアは、製品を事前に設定された経路上のラインを一定の速度で移動するように設計されています。コンベア上の製品は等間隔に配置され、システムはライン上で最も遅いプロセスと同じ速度でしか動作することはできません。

最近、DTエンジニアリング社は、Rockwell Automation®の独立型カートテクノロジ(ICT)を搭載したマルチアプリケーションソリューションでマシン速度とパフォーマンスを向上するために新しいアプローチを採用しました。

より良い方法: 独立型カートテクノロジ(ICT)

クック氏は次のように述べています。「私たちはロックウェル・オートメーションと提携して、iTRAK® ICTベースで「ダブルデッカー」システムをフォーチュン500のカスタマに向けて開発および展開しました。私たちはお客様のOEE標準である85%を満たすソリューションを設計しましたが、現在、システムは97%OEEを達成しています。」

この成功を受けて、DTエンジニアリング社は多くのアプリケーションでプロトタイプとして役立つダブルデッカーiTRAKソリューションを設計しました。

iTRAKテクノロジは、複数の磁気推進キャリアの独立制御を可能にするリニア同期モータに基づいています。制御ソフトウェアと内蔵センサは、キャリアの位置を継続して計算します。

キャリアは固定速度で移動するかわりに、ステーションからステーションへ独立して移動します。

プロトタイプのソリューションでは、1台のiTRAKシステムが製品を処理ステーションへと輸送します。2番目のiTRAKはオーバヘッドを実行し、さまざまな役割を担っています。

クック氏は次のように述べています。「アプリケーションに応じて、上部のiTRAKシステムを使用して、下部トラックの製品に材料を分配したり、別の製品SKUを切換えてステージングしたりできます。システムは2つのSKUを同時に実行するように構成することもできます。」

ソリューションは、Allen-BradleyCompactLogix™ 5380コントローラで稼働し、Allen-BradleyKinetix® 5700サーボドライブAllen-BradleyPanelView™グラフィックターミナル、およびAllen-BradleyStratix® 5700管理型イーサネットスイッチを搭載しています。ソリューションは、EtherNet/IP™ネットワーク上で統合されます。

プロトタイプマシンのピック&プレースアプリケーションのために、DTエンジニアリング社はFANUC®製のロボットを設置しました。FANUCは、ロックウェル・オートメーションのPartnerNetwork™プログラムEncompass™製品パートナです。さらに、DTエンジニアリング社はFANUCロボットの認定システムインテグレータです。

より効率的で、繰返し可能

DTエンジニアリング社は、以前のマシンアプリケーションで使用されていたプロセスステップを複製できます。しかし、iTRAKシステムのおかげで、それらのステップを実行する方法は大きく変わりました。

クック氏は次のように説明しています。「加速、減速、速度、位置はすべてプログラム可能であるため、いくつかの処理ステーション間で実際に加速および減速できます。これにより、システム全体の効率が大幅に向上します。」

さらに、次のように付け加えました。「また、許容誤差は電子的に調整および制御されるため、システムは非常に再現性が高くなりました。」

正確な同期

このプロジェクトで最も難しかったのは、上部のiTRAKを使用した材料の分配に対する同社の独創的なアプローチを実装することでした。積荷を分配するには、上部のトラックで輸送されるアセンブリを、一定の時間間隔で下部のトラックで運ばれる製品と合わせる必要があります。

7000分の1インチという正確な同期を達成できたことは、DTエンジニアリング社とロックウェル・オートメーションのチームの特別なコラボレーションを必要とするエンジニアリングの功績でした。

クック氏は次のように述べています。「ロックウェル・オートメーションは、iTRAKシステムと各ステーションに必要なドウェル時間の両方で必要なキャリアの数を決定するためのシミュレーションを完了しました。」

OEEをさらに増すため、プロトタイプにはPTC®Vuforia®拡張現実(AR)エクスペリエンスが含まれており、オペレータが手順をガイドすることでメンテナンスを簡素化します。デジタルトランスフォーメーションをリードするPTCは、ロックウェル・オートメーションの戦略的提携パートナです。

DTエンジニアリング社は、iTRAKソリューション、およびスマートなデジタルテクノロジを開発および展開する新しい方法を活用することで多くのお客様がOEEから多くの利益を得ることを期待しています。

ロックウェル・オートメーションがどのように機械メーカのパフォーマンスを向上させるのかをご覧ください。

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