バリ取り・エッジ仕上げ

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町工場におけるバリ取り自動化

—ロボットを現場で使いこなし、進化させる道具へ—

【執筆】アラキエンジニアリング 代表取締役社長 ＤＳＣ協会監事　荒木 弥（ひさし）

　バリ取りは人の技能によって柔軟に対応できる工程である。しかし、その技能を自動化しようとすると、素材や加工条件によって変化するバリへの対応に加え、加工対象物（ワーク）の供給・排出や固定方法、工具選定、多品種少量生産への対応など、多くの技術課題が存在する。従って、ロボットを導入しただけでは自動化は実現しない。ここでは、町工場での実践事例をもとに、ロボットを「現場で使いこなし、進化させる道具」として活用する考え方を紹介する。

バリ取り自動化の課題

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　バリ取り工程では、「品質が安定しない」「技能者が集まらない」「請負業者が廃業した」「自動機を導入しても不良品が流出する」「人件費に見合う価格が得られない」といった相談が後を絶たない。バリ取り工程は改善や設備投資の優先順位が低くなりがちであるが、人口減少と技能者不足が進む現在、その考え方は見直す時期に来ている。バリ取り工程は製造工程全体の品質を保証する最後の砦であり、自動化は品質確保と技能継承の両面から避けて通れない課題となっている。

現場改善から始まるロボ導入

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　金属部品の加工を手がける古田工業（浜松市浜名区）では、整理整頓や安全活動など小さな改善を積み重ねた後にロボットを導入した。危険なバリ取り作業を対象に試行錯誤を重ね、社内でロボットハンドやワークパレットを設計・製作し、多品種にも展開している。ゲームに親しんでいる若手社員はロボット操作を感覚的に習得し、改善活動の中心的存在へ成長した。設備以上に、自ら考え改善できる技能者が育ったことが最大の成果である。

　一方、ダイカスト製品のバリ取り事業を主軸とする藤本工業（同）では、大物アルミダイカスト部品のバリ取り工程へロボットを導入し、人とロボットの役割を見直しながら改善を進めてきた。当初は５人で行っていた工程へロボット１台を導入し、４人、さらに３人へと役割を最適化した。ロボットは繰り返し作業を担当し、人は検査や追加仕上げを担当する。投資効果は導入前に計算できるものではなく、現場で改善を繰り返すことで初めて見えてくることを実証している。

バリ取り自動化を成功させる考え方

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　バリ取りの自動化では、発生したバリを除去することだけに目が向きがちである。しかし前工程でバリを小さく抑えようとすれば加工コストは増え、逆にバリを許容し過ぎれば後工程の仕上げコストが増加する。重要なのはバリをゼロにすることではなく、品質・生産性・コストのバランスが最も良い条件を見極めることである。

　ロボットは後工程のコストを低減する道具であり、加工技術は前工程でバリを抑制する技術である。両者を切り離さず、製造工程全体のコストで考える視点が重要となる。

ロボ導入前に取り組むこと

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　ロボット導入はロボットメーカーを選ぶことから始まるのではない。まずは対象ワークの種類や生産数、バリの発生箇所、求める品質を整理し、「何に困っているのか」を明確にすることが必要である。品質、生産数、安全、属人化、人材不足など、人に起因する課題も整理した上で、先端工具や駆動機器、ワーク把持・ツール把持など工程設計を検討する。そして、自社で取り組むかシステムインテグレーター（ＳＩｅｒ）へ依頼するかを判断し、自社のロボット担当者を決めることが重要になる。ロボットは購入できても、自動化は購入できない。改善活動を継続できる人材がいて初めて、自社に合った自動化が育っていく。

工具・機器・相談先を活用する

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　バリ取り作業を自動化するには、ロボット本体よりも、先端工具や周辺機器の選定が品質や生産性を大きく左右する。近年では、自動化に適した先端工具や駆動機器、保持具を開発・商品化するメーカーが増え、さらに、バリ取りや研削・研磨などの仕上げ工程をロボットシステムとして構築するＳＩｅｒも数多く活躍している。

　自社だけで悩まず、ＳＩｅｒ、地域の産業支援機関などを積極的に活用し、自社に最適なパートナーを見つけることが、自動化への近道になると考える。私たちバリ取り・表面仕上げ・洗浄協会（ＤＳＣ協会）は展示会、技術講演会や展示会などを主催しているため活用してほしい。

おわりに

　町工場の自動化は、高価な設備を導入すればよいとは限らない。ロボット導入もゴールではなく、新たなモノ作りのスタートである。

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　バリ取り自動化の本質は、熟練技能を治具や工具、ティーチングなどの技術へ置き換え、その技術を活用して新たな技能者を育てることにある。現場で困っていることを一つひとつ改善することで、さらなる課題が見つかり、その改善を繰り返すことのできる技能者が育つ。

　その技能は技術として自社に蓄積され、やがてロボットやＡＩ（人工知能）を使いこなす力へと発展していく。この「技能と技術の相互スパイラル」が町工場の技術を進化させる原動力である。ロボットは完成された設備ではなく、現場で使いこなし、進化させる道具である。

　町工場におけるバリ取りの自動化は、小さな改善の積み重ねが成功へのカギになると考える。

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仕上げ加工技術展ｉｎ浜松　９月１０・１１日—ＤＳＣ協会

　ＤＳＣ協会は９月１０、１１日の両日、浜松市総合産業展示館第３ホールで仕上げ加工技術展を開催する。「自動化は１社だけで完成させるものではない。多くの企業や専門家と出会い、相談することから始まる」をコンセプトに、バリ取り・表面仕上げ・洗浄に関わる専門企業が一堂に集まり、先端工具、駆動機器、保持具、研磨材、ロボットシステムなど、工程改善から自動化まで幅広い技術を紹介する。また、ロボットＳＩｅｒや、自動化を支援する企業も出展。自社の課題について直接相談できる。

バリ取り自動化のヒント

　バリ取り自動化を検討している企業はもちろん、「何から始めればよいか分からない」という企業にとっても、自動化への第１歩となる。

　さらに、展示会と併催で「第１回 バリ取り・マイスター認定講義・試験」を開催する。バリの生成メカニズムや抑制方法、ロボット活用、エッジ品質、各種バリ取り技術などを体系的に学び、認定試験に合格した技術者を「バリ取り・マイスター」として認定する。

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  第２回仕上げ加工技術展ｉｎ浜松

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  「バリ取り・マイスター」制度