実証済みの戦略で機械工場の生産性と収益性を向上

機械工場の業務の生産性 (および収益性) を向上させたいと考えていますか?採用できるベスト プラクティスにはどのようなものがありますか?

自国と海外の両方で激化する競争に直面しているため、機械工場のオーナーとマネージャーは、常に革新と適応の最前線に立つ必要があります。ただし、この進化には課題がないわけではありません。生産性と効率の維持から、熟練した従業員の獲得と維持に至るまで、機械工場は成功を追求する中で無数のハードルに直面しています。

この記事では、機械工場とは何か、機械工場にとって生産性が重要である理由、機械工場の生産性を向上させるために採用できるベスト プラクティスについて学びます。

機械工場とは何ですか?

機械工場は、CNC 機械を使用して金属加工が行われる工場です。これらの工作機械は、金属を切断して成形してさまざまな部品やコンポーネントを作るために使用されます。

機械工場は通常、CNC 機械を導入して、製造部門の顧客向けに部品やコンポーネントを製造します。これらの生産施設にはさまざまなタイプの CNC マシンが在庫に含まれている場合があり、次のようなものがあります。

• フライス盤 / マシニング センター:プログラムされたパスに沿って切削工具を移動させることで、金属の切断、穴あけ、穴あけ、成形に使用されます。
• 旋盤/ターニング センター:切削工具を使用してワークピースを切断、ねじ切り、整形するためにワークピースを回転させるために使用されます。
• 5 軸マシニング センター:5 軸 CNC マシンは、5 軸加工を同時に実行できます。これにより、多くの場合 1 つの設定で複雑なパーツを高い精度で製造できるようになります。
• 多軸 CNC マシン:これらは主に、フライス加工と旋削技術を組み合わせた CNC マシンです。多軸 CNC マシンは、4 つ以上の軸/方向で切削工具を制御できます。これにより、旋削およびフライス加工技術を利用して完全な操作が可能になるという利点が得られます。これらのマシンは、複雑さに関係なく、あらゆるジョブを 1 つの設定で完了できます。これらは、多品種少量生産には最適ですが、大量生産にはあまり適していません。

機械工場の種類

ほとんどの機械工場は、顧客のために複数の機械加工ジョブを実行します。サイズと製造タイプに応じて、次のカテゴリのいずれか (またはすべて) に分類される場合があります。

• 相手先ブランド供給メーカー (OEM) :OEM とは、完成品を製造する会社です。製品の組み立てに必要な一部の部品やコンポーネントを製造するために機械工場を利用することがよくあります。
• 委託製造業者 :受託製造業者とは、他の企業からの委託を受けて部品や完成品を製造する企業です。多くの場合、契約を履行するために必要なさまざまな部品やコンポーネントを製造するために機械工場を利用します。
• 独立した機械工場 :独立系機械工場は、さまざまな顧客に機械加工サービスを提供する会社です。多くの場合、航空宇宙、石油とガス、金型、その他のニッチ産業など、特定の種類の加工を専門としています。

機械工場にとって生産性が重要な理由

機械工場にとって生産性は確かに重要です。その理由は次のとおりです。

まず、収益に直接影響します。生産性の高い工場では、より短い時間でより多くの部品を生産できるため、部品ごとの人件費が削減され、生産ごとに利益が増加します。

第二に、生産性は顧客満足度に影響します。工場が高品質の部品を迅速かつ確実に生産できれば、顧客の納期をより一貫して遵守し、高い顧客満足度を維持することができます。これにより、リピート ビジネスが生まれ、業界での評判が高まる可能性があります。

第三に、高い生産性により、機械工場に明確な競争力がもたらされます。多くのショップが同様の部品を製造できる業界では、より効率的に部品を製造できることが重要な差別化要因となり得ます。

生産性は方程式のコスト面にも影響します。工場の生産性が向上すると、固定費 (家賃や設備費など) をより多くの部品に分散できるため、部品あたりのコストが削減されます。これにより、ショップの価格競争力が高まり、より多くのビジネスを獲得しながら利益をさらに増やすことができます。

機械工場の生産性を向上させる 11 の方法

機械工場の生産性を向上させる方法はいくつかあります。最も効果的な方法には次のようなものがあります。

#1 高品質の CNC 工作機械への投資

何よりもまず、ワークショップの生産性を向上させるために、適切な高品質 CNC マシンへの投資を検討してください。このような CNC マシンは精度と一貫性が向上し、要求された精度に従って部品が確実に製造されます。また、効率と速度も向上し、24 時間体制の生産と納期の短縮が可能になります。

高品質の CNC マシンは汎用性も高いため、店舗は幅広い作業を実行でき、原材料の使用を最適化して廃棄物を削減し、コストを削減できます。耐久性により長期的な信頼性が保証されるため、長期的には初期投資の価値が高まります。

今日の市場で競争力を維持するには、適切な CNC マシンへの投資が必要です。最高の精度と仕上げが要求される医療および光学産業で使用される部品には、優れた表面仕上げを提供できる CNC マシンが必要です。一方、複雑な 3D 金型には、3 軸マシニング センターではなく 5 軸マシニング センターが必要になる場合があります。

💡 適切な CNC 工作機械の選択について詳しくは、こちらをご覧ください。

#2 効率的なプロセスを設定する

機械工場は、材料の注文、作業の計画とスケジュール設定、標準化された作業指示の使用に至るまで、業務のあらゆる側面に対して効率的なプロセスを導入する必要があります。

相互接続されたシステムにより、バッチ間のマシンのダウンタイム、材料費、人員、非効率的な手作業が削減されます。

効率を向上させるために使用できる自動化システムの例には、自動パレット システム (APS)、自動ワークピース チェンジャー (AWC)、ガントリー システムなどがあります。

💡 顧客満足度は信頼性の高い加工プロセスにかかっています。

#3 現実的な生産計画を実施する

機械工場は、現在のリソースで達成可能な現実的な生産目標を設定する必要があります。このような現実的な計画では、CNC マシンの能力だけでなく、材料やリソース、人材の利用可能性も考慮する必要があります。そうすることで、ボトルネックや遅延を回避できます。

💡 適切な CNC マシンの柔軟性と機敏性により、顧客の要件を満たすための迅速な意思決定が可能になります。

#4 機械工場のレイアウトを最適化する

機械工場のレイアウトを効果的に改善するには、ワークフローに自動化システムを組み込むことを検討してください。 Hwacheon が提供するような自動化システムは、業務を合理化し、手作業を削減し、精度を高めることができるため、全体的な生産性が向上します。

コンパクトなサイズの機械の使用は、より効率的なレイアウトにも貢献します。ガントリー システムを備えた CUTEX 180 や Hi-TECH 230、AWC (自動ワークピース チェンジャー) または APC (自動パレット システム) を備えたコンパクト サイズの 5 軸マシニング センター M1-5AX などの機械は、占有スペースを抑えながら高性能を実現するように設計されています。これにより、同じエリア内にさらに多くの機械を設置できるようになり、追加の床面積を必要とせずに店舗の処理能力を高めることができます。

#5 スマート テクノロジーを活用する

計画から生産、品質管理に至るまで、機械工場の生産性向上に役立つスマート テクノロジーが利用可能です。

これらのテクノロジーには、機械モニタリング、予知保全、生産タスクの計画とスケジューリング、加工シミュレーション、自動製造システム、衝突制御、および特定の製造ニーズに合わせてカスタマイズできるその他のソフトウェア ソリューションが含まれます。

ここでの好例は、新しい華川「ハーモニー」スマート インターフェース (オプション) です。これは、華川のソリューション テクノロジーを単一のプラットフォーム上で組み合わせた、便利で簡単なユーザー インターフェースです。その機能には、機械および工具マガジンの動作監視とステータス、加工プログラム管理、ジョブ スケジューラ、その他の付加価値機能が含まれます。

最小化されたボタン コンソールを備えたこの新しいユーザー インターフェイス (UI) は、ワークショップを次のレベルの加工作業に引き上げます。さらに、このシステムの先進的な外観と操作性は、若いオペレーターにとって魅力的です。

💡 どのように機能するかを確認してください:

#6 ソフトウェアを使用してパフォーマンスを最適化する

機械加工ソフトウェアは、CNC 機械のパフォーマンスの最適化と制御、プロセスの高速化、製造コンポーネントの品質の向上、衝突の回避、工具使用コストの節約に役立ちます。

Hwacheon は、加工環境に関連するさまざまな変数を監視し、生産性を向上させながら最高品質の結果を提供するように調整する一連の加工ソフトウェアを開発しました。

💡 華川 CNC マシンには、華川独自の精度向上ソフトウェアと生産性向上ソフトウェア (HECC、HTLD、HTDC、HRCC、Optima) が標準装備されており、マシンのパフォーマンスを最適化します。

#7 CNC マシンの監視と追跡を導入する

生産効率を全体的に可視化することで、製造のニーズと管理をより適切に制御し、柔軟性を高めることができるほか、顧客の要求への対応力を高め、プロセスの改善を通じて価値を付加することができます。

ここが華川のM-Vision Plus / M-Vision Proです。 ステータス監視ソフトウェアが登場しました。マシンのステータスをリアルタイムで監視することで、ソフトウェアは生産プロセスを追跡し、マシンのパフォーマンスとボトルネックを特定し、問題領域を解決できます。

マシンの有効性とパフォーマンスが一目でわかります。このソフトウェアは、CNC マシン上のすべての生産的イベントと非生産的イベント、およびすべてのステータス変化やアラーム状態をキャプチャします。この機能の最も良い点は、いつでもどこでも PC またはスマートフォンでリアルタイムに監視できることです。

💡 ハードウェアとソフトウェアの力を組み合わせて、加工品質を管理します。

#8 適切な CNC マシン オプションを選択します

各 CNC マシンに適切なオプションを選択すると、マシンのダウンタイムを回避しながら機械工場の生産性を向上させることができます。以下に、考慮すべき事項の例をいくつか示します。

• 機械のメイン スピンドルの寿命は、使用されるコンポーネントの品質と製造方法によって異なります。また、スピンドルが速度、トルク、振動をどのように処理するかも決定されます。ターニング センターに Y 軸を追加することで、機械のマルチタスク機能を向上させる機会がどのように増えるかを考えてみましょう。
• CNC ロータリー テーブルを備えた 3 軸マシニング センターをアップグレードすると、4 軸 (3+1) 加工が可能になります。これにより、より複雑なワークピースの 4 軸 / 側面加工を手頃な価格レベルで実行できるようになります。

#9 適切なアクセサリを選択する

CNC 加工でさらに優れた結果を得るには、プロジェクトに適した適切なアクセサリを使用する必要があります。効率と精度の向上に役立つ便利なアクセサリの例は次のとおりです。

• 被削材を効果的に切断するには、被削材の材質に応じて異なる切削工具が必要となるため、適切な切削工具を使用してください。
• 適切なクーラントを知って使用することは、加工中の温度制御、より良い表面仕上げ、切りくず排出の容易化にも役立ちます。
• ワークピースの固定と位置決めに使用される適切なワーク保持装置により、加工プロセス中の安定性と精度が確保され、切削工具や CNC 機械のエラー、欠陥、損傷が回避されます。

#10 定期的な予防メンテナンスを実施する

設備投資額を伸ばすために、機械工場は 24 時間年中無休で生産を行うことがよくあります。  生産施設の稼働を維持するには、CNC マシンの予防保守を強くお勧めします。これにより、CNC マシンは頻繁かつ長期間の使用にもかかわらず良好に機能し続けることが保証され、コストのかかる故障が回避されます。 

💡 予防メンテナンスの詳細については、こちらから予防メンテナンス チェックリストをダウンロードしてご覧ください。

#11 従業員を訓練し、やる気を起こさせる

最後に、重要なことですが、エンジニアを引き付け、維持し、育成する方法を見つける必要があります。業界は訓練を受けたエンジニアや機械工の不足に直面しているため、これは簡単ではありません。一部の機械工場では、労働者が足りなかったためビジネスチャンスを断らなければなりません。

エンジニアや機械工に競争力のある給与と福利厚生を提供するだけでなく、専門能力の開発、トレーニング、モチベーションの機会も提供する必要があります。オペレータに最新の工作機械を操作する機会を提供することは、機械工場が収益を向上させながらスタッフの生産性と士気を向上させるもう 1 つの方法です。

💡 エンジニアと機械工は機械工場の重要な資産です。

華川が生産性の向上にどのように役立つか

CNC 工作機械と付属品の大手メーカーとして、華川工作機械は機械工場の生産性向上を支援します。

華川が生産性の向上に役立つ方法をいくつか紹介します。

• 最先端の CNC 工作機械 :Hwacheon は、パフォーマンスと生産性を向上させるように設計された幅広い CNC 工作機械を提供しています。これらの機械には最新のテクノロジーと機能が搭載されており、さまざまな寸法、形状、サイズの多種多様な材料を加工する高い能力を備えています。
• 加工ソフトウェア :Hwacheon の一連の加工ソフトウェアは、工作機械のパフォーマンスの最適化に役立ちます。その機能には、タスクの自動化、マシンのパフォーマンスの追跡、生産性を向上できる領域の特定などが含まれます。
• マシンの監視と追跡 :Hwacheon の機械監視および追跡ソフトウェアは、工作機械のパフォーマンスを追跡し、生産性を向上できる領域を特定するのに役立ちます。このソフトウェアはマシンのパフォーマンスに関するデータを収集し、このデータを使用して問題を特定し、改善のための推奨事項を作成できます。
• オプションとアクセサリ :Hwacheon は、CNC マシンをサポートし、最大限に活用できるよう、幅広いオプションとアクセサリを提供しています。
• 予防メンテナンス :華川の予防保守プログラムは、工作機械を最高のパフォーマンスで稼働し続けるのに役立ちます。潜在的な問題を発生前に特定し、適切な時期にメンテナンスをスケジュールするのに役立ちます。
• トレーニング プログラム :華川では、工作機械の効果的な使い方についてエンジニアをトレーニングするのに役立つトレーニング プログラムを提供しています。

つまり、華川は機械工場の生産性向上に役立つ幅広い製品とサービスを提供しています。これには、CNC マシン、加工ソフトウェア、CNC マシンの監視および追跡ソフトウェア、予防メンテナンス プログラム、トレーニング プログラムが含まれます。

機械の初期投資コストが低いことは魅力的に見えるかもしれませんが、高品質の CNC 機械への 10 ～ 15% 高い投資は、数か月 (そして確実に数年) にわたって十分に価値があります。

たとえば、ギアボックス付きのターニングセンタは、ギアボックスのないターニングセンタよりも柔軟性が高く、ボックスガイドウェイマシンはリニアガイドマシンよりも特定の材料に対して優れた安定性を提供します。 20,000 rpm の主軸と、安定した温度とベアリングの潤滑を保証する冷却/潤滑システムを備えた最新のマシニング センターは、エアオイル潤滑を備えたマシニング センターよりも優れています。そして、4+1 軸マシニング センターは 3+2 軸バージョンよりも優れており、より高性能です。 Hwacheon の製品とサービスに投資することで、機械工場の生産性を向上させ、収益を向上させることができます。

💡 華川 CNC マシン – メーカーがメーカーのために構築したもの。

結論

他の製造会社と同様に、今日のほとんどの機械工場は、利益につながるコスト削減の取り組みに精通しています。単にコストを削減するのではなく、全体的な効率と生産性を向上させる方法を検討することをお勧めします。
効率と生産性を向上するには、未使用の非生産的な機械時間を最大限に活用し、機械のパフォーマンスを最適化し、製造プロセスで時間のかかる作業を排除する必要があります。このような時間のかかる作業には、加工エラー、振動、ワークピースのバリ、機械の故障などが含まれます。これらの要因により、再加工または拒否が必要となる許容できない部品が生成され、生産計画やスケジュールに混乱が生じます。

これらの戦略を導入することで、機械工場は生産性を向上させ、長期的に収益を向上させることができます。

どのレベルのテクノロジーがお客様のニーズに最も適しており、生産性と収益性の向上に役立つかについては、お問い合わせください。