特集:IoTがもたらす製造業の革新〜進化する製品、サービス、工場のかたち〜
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» 2019年11月29日 06時00分 公開

スマートファクトリー:日産の工場はどう変わるのか、国内外でIoT本格導入とロボット活用拡大 (1/3)

日産自動車は2019年11月28日、横浜市の本社で会見を開き、次世代の自動車生産のコンセプト「ニッサンインテリジェントファクトリー」を発表した。

[齊藤由希,MONOist]

 日産自動車は2019年11月28日、横浜市の本社で会見を開き、次世代の自動車生産のコンセプト「ニッサンインテリジェントファクトリー」を発表した。

日産自動車の坂本秀行氏(クリックして拡大)

 組み立てや組み付けといったさまざまな工程でのロボットによる自動化、CO2削減と仕上がりの向上を両立した新開発の塗装ライン、工場全体のネットワーク化による予防予知保全やリモートメンテナンスなど、さまざまな生産技術を6年がかりで開発。これらの生産技術を、日産自動車の栃木工場に330億円を投資して2020年から導入する。今後、開発した生産技術の一部もしくは全体を、国内外の工場に順次展開していく。

 高度な先進運転支援システム(ADAS)の搭載や多様なパワートレインの設定により、「生産の難易度が増している。1913年の『T型フォード』生産開始から続いてきた、高度な技能訓練が前提の労働集約型の生産を本当に今後も続けていけるのか。今後のクルマは半端な努力では作っていけない」(日産自動車 執行役副社長 生産・SCM担当の坂本秀行氏)という状況が背景にある。

栃木工場の役割が変化

 ニッサンインテリジェントファクトリーは、自動運転化や電動化が進み複雑な機能を複数搭載する車両に合わせて生産ラインを革新すること、熟練技術者の技術を数値化してロボット制御に応用すること、女性や高齢者も働きやすい環境づくりの3つを柱としている。熟練技術者は、ロボットの“育成”やさらなる現場改善、自動化できない感性品質の追求に取り組むという。生産台数を増やすことは同コンセプトの目的ではなく、時間当たりの生産数量は従来と変えていない。

 今回発表した生産技術の導入により、栃木工場は上級車種の生産に加えて、シリーズハイブリッドシステム「e-POWER」を高度化した車種や、より高出力の電動パワートレインなど高度な電動化モデルを生産する役割を担っていく。

 栃木工場に投資する330億円の多くは設備にかける。塗装ラインや塗装向けの空調システムのように抜本的に設備を入れ替えるものや、組み立てなどにロボットが導入されるためだ。今後、別の工場では開発した生産技術を部分的に取り入れるケースも出てくるため、ニッサンインテリジェントファクトリーの取り組み全体での総投資額についてはカウントが難しいとしている。

 国内外の工場への展開計画については具体的な時期は明らかにしなかった。「稼働率が高い工場を止めることはできないため、設備を入れ替えるタイミングが難しい。複数あるラインのうち幾つかを止めながら切り替えるのも簡単ではない」(坂本氏)というのが理由だが、展開に「10年はかからない」(同氏)としている。また、ルノーや三菱自動車とのアライアンスでも「使わない手はない」(同氏)とコメントした。

パワートレインを一気に組み付ける

 電動車の普及に合わせた生産ラインの革新の一例が、「パワートレイン一括搭載システム」だ。電気自動車(EV)やe-POWER、ガソリンエンジン車、ハイブリッド車を1つの工程で混流生産するためのシステムで、高い品質を確保しながら効率的に生産できるメリットがある。主力工場には、e-POWERの展開に合わせて積極的に導入していく方針だ。また、生産台数の多い生産拠点では効果が大きく出るとしている。

「パワートレイン一括搭載システム」のイメージ(クリックして拡大) 出典:日産自動車

 これまでの生産ラインでは、ブレーキパイプ、燃料タンク、駆動用バッテリー、駆動用モーター、リアサスペンション、排気系といった6工程で部品を組み付けていた。車両の下で作業者がつらい体勢で作業する必要があるほか、新しい車種を投入するごとに設備を大幅に改造しなければならなかった。また、パワートレインの種類によっては作業員の手が空いてしまうという課題もあった。

 開発した新システムは、パワートレイン部品を載せた2層構造のパレットを持ち上げて車体に収め、ロボットが組み付けるというものだ。CMF(Common Module Familly)プラットフォームと連動した生産方式であり、今後開発する車両もこのシステムでの組み付けを前提に設計する。

 パレットのうち、下段は全ての車両セグメントに共通して使用するベースで、大容量バッテリーを搭載するEVの重量も想定した耐荷重とした。上段のパレットは、生産する車種のホイールベースに合わせて、モーターやエンジン、バッテリー、サスペンションなどが並べられている。上段のパレットは27通りの組み合わせに対応する。

 作業員は部品をパレットにセットするので、従来よりも作業の負担が小さい。組み付け時は高速ビジョンシステムが車体の位置を認識しており、ロボットは0.05mmの精度で位置補正しながら部品を組み付けていく。日産自動車の担当者は「初期投資は発生するが、長い目で見れば生産コストは1ケタ下がるとみている」という。

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