研究開発・技術の現場から

モノづくりの立場からお客様の要求に応えるために

多くのお客様に、製品を使って頂くためには、良いモノを、お客様が必要な時に、より適切な価格でお届けする必要があります。良いモノを作ろうとすれば、時間も労力もかかるので価格が上がりますし、すべての要求に応えることは簡単ではありません。解決策として、製品の価格を抑えるためにロボットを導入して自動化することで、作業の人件費を減らすことが考えられます。あるいは品質向上のために、より精度の高い装置を開発することも考えられます。しかし、ロボットや装置の開発にかける費用や期間を増やすと、結局コストが上がってしまいます。
例えば、電子基板にコネクタを挿入する作業は人間には簡単なことですが、ロボット化することは案外難しいのです。人間は目でコネクタの位置を見て、コネクタを指でつかみ、姿勢を合わせて、指で倣わせながら、カチっという感触を得るまで挿入します。これをロボットで実現するためには、多くの関節やセンサ、動かし方のプログラムが必要です。このようなロボット開発に挑戦することは魅力的ですが、その費用が得られる効果よりも多くなってしまう可能性があります。こうした時は、コネクタをはんだ付けに変更できないか、そもそもここにコネクタは必要なのか、あるいは作業が楽になる方法はないか、などを関係者で議論して最も良い方法を見つけ出します。多くの人と議論する中で、お客様の要求に応えられる解を見出していくのです。
課題の解決には、製造現場はもちろん、製品の開発者や設計者、営業や品質部門担当者とも議論します。難しい課題であればあるほど、狭い範囲の活動では解決が難しく、組織の力が必要になります。苦労はありますが、多くの人の協力を得て練り上げた製造ラインを作り、それが動き出して製品を産み出すときの喜びはとても大きいものがあります。

適切な方法を選ぶための考え方を共有

モノづくりの課題解決には多くの人が関わるので、様々な立場・組織の人と話を進めるにあたり、対象となる製造工程に適切な手段を選ぶ考え方を整理しました（図1）。横軸は加工点・作業内容の汎用度を、縦軸は人手作業の難易度を示し、4つの象限に分けています。

図1：製造工程の特性に応じた自動化
(引用：【東芝レビュー】VOL.73　2018年1月号（PDF形式：563KB）)

第1象限は、人による作業が難しく、また特定製品の製造工程に限定された領域です。社内で開発した製造プロセスによる電池製造や、超電導など特殊な用途向けのコイルを作る工程などがあります。
第2象限は、人による作業が難しく、既に世の中に活用できる良い装置がある領域です。半導体製造における薄膜プロセス装置や、電子部品の実装装置がこれに相当します。自力で装置を開発することもできますが、時間や費用の圧縮を優先して既存の装置を選定・構成します。その場合も必要な機能を付加したり、一部を加工したりすることで、東芝ならではの生産ライン・装置に仕立てます。
第3象限は、人による作業が可能だが、自動化によって費用の低減や品質向上が期待される領域です。東芝グループ内の代表的な製造拠点を調査したところ、物品搬送、組み立て、検査などの工程は人による作業が多いことがわかりました。そこでこの分野について、ロボットや汎用部品を組み合わせて、費用を抑えた自動化を進めています。例えば既存品を活用したAGV（無人搬送車）や、様々な形状の品を持てる汎用性の高いハンドを開発し、各拠点に展開しています。
第4象限は、汎用度が低いために既存の装置も無く、自動化装置を開発するには費用と時間が必要になります。ですから製品設計を自動化しやすいように変更したり、人の作業をサポートする方法を考えたりします。
このマップを基とした自動化推進の考え方を東芝グループ内で展開し、製造工程の自動化、設備導入を進めています。