電子業界向けエンジニアリングプラスチック・PCBの精密加工

1960〜70年代、Bill Devine氏はベトナムでの従軍と、Excellonでのプリント基板（PCB）メーカー向け機器販売の両方を経験しました。1978年、独立してQC Drilling, Inc.（現QC Precision Machining）をマサチューセッツ州アルストンで設立し、急成長するPCB業界向けに下請け穴あけ・ルーティングサービスを提供し始めました。

そのバックグラウンドから、Devine氏は自然と単一のExcellonマシンからスタートし、最初から元雇用主がリリースする最新技術を即座に取り入れる姿勢でした。その結果、QC Drillingは世界でほぼ最初にExcellonのConcept IVマシンとCNC VIIコントローラーを導入したメーカーとなりました。スピードと効率が命運を分ける業界において、Devine氏は新技術を競争優位性と捉えていました。

現場のオペレーションが合理化される中、Devine氏はオフィスでビジネスモデルも合理化しました。時折入るプラスチック部品案件のマージンが、日々こなすPCB案件の5倍もあることに気づいたのです。ますます競争が激化するPCB市場の中で、QC Drillingは焦点を、同じ顧客から依頼される小型平板プラスチック部品へとシフトさせました。

1990年代までにこのプラスチック部品製造へのシフトが成功し、新施設が必要となり、QC Drillingはニューハンプシャー州セーラムに移転、10,000平方フィート（約930㎡）の建物を建設しました。90年代後半、Bill氏の息子Shawn Devine氏が、同様にテクノロジーを競争優位と見る先進的な視点で経営を引き継ぎました。間もなく、オペレーターはバーコードスキャナーでジョブを追跡し、管理者は携帯PDAでオフィスや外出先から進捗をリアルタイム監視できるようになりました。このリアルタイム生産可視化と在庫管理システムにより、QC Drillingはスピードとサービスの約束を果たせるようになりました。

「ニューヨークの顧客に電話し、図面を携帯に送ってもらい、在庫と負荷状況に基づいて数分後に見積もりを返せます。この俊敏性が受注を勝ち取り、多くの場合即日納品まで可能にします。」 - Jeff Murray、セールスマネージャー

QC Drilling社長のShawn Devine氏は、この追跡・管理技術の導入を、大量生産から少量多品種プロジェクトへのさらなる焦点シフトに対応する最善策と捉えました。「見てください、メーカーが5週間待ってくれるなら、アジアやメキシコの低コスト拠点に発注します。しかし、時間がクリティカルなら、仕事は地域に留めなければなりません……私たちのすべては、スピードと効率という共通目標に向かっていなければなりません。」

この方法論に従い、Shawn Devine氏はバックオフィス技術で達成した効率と俊敏性に匹敵し、かつそれと統合できる設備を工場現場で探し始めました。2005年秋、QC Drillingは3軸案件と金属加工案件（能力不足で「ノービッド」していた）に対応するため、DATRON高速マシニングセンタを購入しました。これで小型部品のR&Dと少量生産が1台のマシンで可能になりました。小型工具専用に設計されたDATRONマシンは、ミーリング、穴あけ、彫刻をこなします。3Dプロービング機能で精度と品質管理を実現し、自動工具管理、60,000 RPMスピンドル、スプレーミストクーラントシステムが一体となって、スピードと比類なき仕上げ面を提供します。

さらに、DATRONの制御ソフトウェアにより、QC Drillingはこの新マシンを迅速に統合できました。「古いマシンではジョブ追跡用に別途PCが必要でしたが、DATRONには標準でUSBポート付きPCが搭載されており、バーコードスキャナーを挿すだけで初日からオンラインになりました。」 - Mark Bailey、ジェネラルマネージャー。

間もなくDATRONマシンはフル稼働し、2シフト有人、1シフト無人で稼働しました。典型的な仕事は金属から多様なプラスチックまで幅広く、すべて比較的少量の小型部品です。これらの多くは平板シート材から切削され、QC DrillingはDATRONのVacuMate™テクノロジーを推奨ワークホールディングとして採用しています。

DATRONのVacuMateは、平らなワークピースをマシニングシステムのベッドに迅速かつ効率的に固定するよう設計されています。以前は極めて困難だった薄板材が、文字通り数秒で固定可能になりました。これには厚さ0.001インチ（約0.025mm）のプラスチックフィルムから、厚さ0.250インチ（約6.35mm）のアルミニウムシートまで含まれます。このバキュームテーブルは、気流最適化されたポートとリセスチャンバーを備え、優れたバキューム分布を実現します。低コストのガス透過性基板を犠牲層として使用し、カッターがワークを貫通加工してもテーブルを傷つけません。

DATRONマシンは高速マイクロ加工専用に作られているため、スピンドルの切削抵抗が小さく、従来のCNCでは不可能なバキュームによる治具・ブランク保持が可能です。各セグメント底面のセンタリングインサートが、マシン自身が加工したテーブル面の円錐状キャビティと嵌合します。これにより「ボスインキャビティ」システムが位置決め再現性を保証します。このシステムとDATRONマシンの大型40インチ×27インチ（約1016×686mm）ワークエンベロープの組み合わせにより、頻繁なプロジェクトやジョブタイプへの複数セットアップと、突発案件への俊敏な対応が可能になります。QC Drillingがバッチ途中で緊急案件が入っても、治具を1つ外して新しいジョブをセットし、緊急案件完了後に元の治具を戻して続行できます。

Shawn Devine氏は「変化するニーズに迅速に適応する能力こそが俊敏性の本質……そして俊敏性こそがQC Drillingの競争優位性を生むのです」と語ります。

QC Drillingがケーススタディとして重要なのは、大量生産の時代を懐かしむのではなく、少量生産を実行可能で利益の出るビジネスモデルとして受け入れ、その役割に合う新技術を採用した点です。「見積もりで金はもらえないので、迅速かつ正確に入札し、社内に取り込み、完遂するシステムを持っています。その構造になっており、うまく機能しています。」とDevine氏。

実はQC Drillingは大量生産思考からあまりに遠く離れており、彼らが完成させた部品がアジアで量産されることになっても、まったく動じません。次のプロジェクトがマシンの後ろに控えているからです……そしてその列は尽きる気配がありません。

「私たちのビジネスモデルに合致します。DATRON設備はフル稼働ですが、まだその能力の表面をかじったに過ぎません。堅牢なテクノロジーで可能性は無限大……つまり利益の可能性も無限大です。」 - Shawn Devine、QC Drilling社長