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時計製造の舞台裏:マスターマシニストが語る内部視点

机にうずくまり、アイピースを覗き込むキャメロン・ウェイス氏。隣室の工作機械には目もくれず、スイスで訓練を受けたマスターウォッチメイカーは、ピン、歯車、ゼンマイ、レバーといった数百の部品を研磨、バーニッシング、フィット確認、組み立てし、各高級時計を駆動する機械式「ムーブメント」を作り上げるのに追われています。

しかし、彼が工作機械の重要な役割を軽視しているわけではありません。自分の名を冠した腕時計ブランドを立ち上げるという夢を実現する上で、これらの機械が果たす役割は極めて大きいのです。文字盤に自分の姓を刻むことが特定の美意識を意味するのと同様、「ロサンゼルス、カリフォルニア」の表記には、1960年代に安価で高精度なクォーツムーブメントの登場でほぼ崩壊した国内時計産業の威信を取り戻したいという強い思いが込められています。ウェイス氏にとって威信の回復とは、ここで組み立てるだけでなく、ここで部品を製造することを意味します。

それがWeiss Watch Co.に工作機械が必要な理由です。創業者の卓越した技術をもってしても、真鍮製メインプレート、ブリッジ、外装ケースといった部品を何世紀もの伝統技法で手作りするのは、コストと時間の面から現実的ではありません。また、「芸術を作る」だけでなく「その芸術を手に取れるものにする」という目標にも反します。柔軟で現代的な加工技術がなければ、最終設計を確定して少量生産(これまでシリーズごとに5〜500本)する前に、複数のプロトタイプを反復製作することは不可能だとウェイス氏は言います。

この作業を担う3軸VMCとスイス型旋盤は、トーランスのオフィスパーク(2,100平方フィート)に隣接するガレージに設置されています。これらの機械の唯一のプログラマー兼オペレーターはグラント・ヒューソン氏。切削工具メーカー、サンドビック・コロマントの元アプリケーションエンジニアで、ウェイス氏とは別会社「Pinion Precision Technology」のビジネスパートナーでもあります。Pinion Precisionの目標は野心的:Weissブランド以外の時計部品も製造すること。具体的には、スイスの著名部品サプライヤーであるスウォッチが、この事業から撤退して完成時計製造に専念する方針を発表したことで生じる隙間を狙っています。

Pinion Precisionがこの仕事を獲得できる確かな理由があるとウェイス氏は言います。Weiss Watch Co.初期、彼がまだキッチンテーブルでほぼ全てスイス製部品からムーブメントを組み立てていた頃の教訓は、一般的な機械工場は「アートワークを作ることに慣れていない」ということでした。「私たちが作る全ての部品は、極めて厳しい公差内に収まるだけでなく、視覚的にも美しくなければなりません」。

過去には、ヒューソン氏が今社内で行っている類の仕事を、他社が自信を持って引き受けながら、コスト効率よく遂行できずに苦戦した例もあります。これには、微小部品(ほとんどのピニオンは1mm未満)、高精度(一部の穴-ピニオン交差部で+0.0002/-0インチ)、滑らかな仕上げ面(16 RA以下が典型)に慣れた企業も含まれます。実際、プロトタイプ注文で予想外に長い納期がかかったことにあるサプライヤーが激しく恥じ入って、部品を無償提供した事例さえあったと回顧します。

ヒューソン氏は、この仕事の難しさは厳格な仕様を満たすこと以上にあると付け加えます。マシニストならそんな挑戦は歓迎するはずです。より難しいのは、主観的に見える品質基準を守ること。また、入念な手仕上げプロセスを支えるために、直感に反する非定型の方法で加工を行うことです。

部品としての芸術

工具パスで「絵を描く」機械工場は稀ですが、Weiss Watch Co.の仕事はそれを要求します。スライドショーの写真にある真鍮製ブリッジ部品のように、あらゆる渦とラインに注意を払う必要があり、標準的な工具パスでは、測定公差や表面粗さがクリアでも「通用しない」のです。「全ての仕上げストラテジーにおいて、大部分でジオメトリが実際に描かれています」とヒューソン氏。「工具パスは特定の経路を通らなければなりません。領域をクリックして『ポケット加工』の一言で済むものではないのです」。

ジュネーブストライプ模様は、美観が外注加工を困難にする好例だと氏は挙げます。スライドショー冒頭の写真にも見られる、メインプレートとブリッジを斜めに横切る幅広の帯。その視覚的魅力の多くは、隣のストライプとの境界で決して飛び越えることなく、交差点に向かって弧を描く平行な内部工具痕から生まれます。帯内のラインは視覚的魅力とムーブメント内のホコリ捕捉の両方のために特定の形状に整えられ、各ストライプ間の明確な境界を保つことが不可欠だとヒューソン氏。専用ジュネーブストライプマシンではなくフライス盤でこれらを切削するには、彼曰く非定型のプログラミングアプローチが必要です。例えば、同社のFANUC Robodrill VMCで等ピッチステップオーバーを使う代わりに、全幅スロッティング切削を行い、その半分をもう一本の全幅スロッティングパスでオーバーラップさせます。

そこから先、ストライプが正しいかどうかを確定する特定の測定値や測定系列は存在しません。それは純粋に視覚的な基準で、ウェイス氏が顕微鏡で加工パターンを選んだ理想と照合して評価します。さらに、バンドの幅と間隔はムーブメントごと、プロトタイプごとに微妙に異なることがあります。特定の部品形状は、2×2×0.125インチの真鍮角材の特定部分から切り出さなければ、組み立て後にストライプが揃いません。形状が互いに近すぎると工具が入らず、端に近すぎると見苦しい工具進入・退避痕が残ります。

メインプレートとブリッジの各形状への工具アクセスを確保し、バリ発生を防ぐためエッジを面取りすることも重要です。ウェイス氏は場合によって手作業でバリ取りを好みますが、多くの部品は小さく壊れやすいため不可能です。ヒューソン氏は、いかにクリーンな面を残すか、あるいはバリが手作業を妨げない形で発生するよう工夫するかに多くの時間を費やします。例えば、ある形状を当初の意図とは反対側から加工したり、プロファイル切削を貫通させずに止めて、バリが反対側に押し出されないようにしたりします。

これらが、信頼性と再現性のある時計部品加工プロセスの開発が不可能だということではありません、とヒューソン氏。ただ、2台の工作機械と単一のプログラマー/オペレーター(他のチームはウェイス氏の妻ホイットニー(マーケティング)、見習いのリサ・オドランド、フロント担当のクリスティ・ブロダーソン)ではキャパシティに限界があります。一方、仕事の複雑さは、それに専念しない外部工場にとってはハードルが高すぎます。生産拡大が目標ですが、芸術性は妥協できません。

時を刻む

外注の現実を踏まえ、ヒューソン氏が加工プロセス開発の大半を担っています。大物部品はMethods Machine Tools製Robodrillへ。最小かつ最複雑な部品は、彼が「フル装備」と呼ぶスイス型旋盤へ:多数の非標準機能を備えた9軸Tornos Swiss Nanoをスイスから輸入。例えば、個別に制御可能な2基の高周波フライス主軸(それぞれ60,000と80,000 rpm)は、最小工具でも効果的なフライス加工に十分な回転数を提供します。他にも、ワーク保持とフライス主軸の同期によるホブ切り機能、微小部品を吸引排出するチューブシステムなどを装備。

それでも、プロトタイプを可能な限り速く反復するには、適切な技術だけでなく、自前の工夫も必要です。Tornosで言えば、0.03インチスリッティングソーのような工具を効果的に走らせる能力があっても、セグメント変更が必要になると話は別。「メイン主軸とサブ主軸の間に拳一つ入らない」とヒューソン氏。微小形状が実際に加工されたか、ワークがバックワーク用サブ主軸に実際に移ったか、目視確認が困難なこともあります。さらに、単一パーツに最大10種類の切削工具が必要で、それぞれに独自のオフセットがあり、同じ工具でもアプローチベクトルによってオフセットが異なります。これらのオフセットをコンタクトペーパーへのタッチオフで設定する(壊れやすい高価な部品だけでなく、壊れやすい高価な工具を守るための重要ステップ)のは、時間のかかる作業です。

だからこそヒューソン氏は早期に「それをやらない」と決断しました。代わりに、ガングスライドの工具ホルダーに組み込んだ微小顕微鏡カメラが生成する、フラットスクリーンLCD上のクリアなワークゾーン画像を視覚的に頼りにオフセットを設定します。その解像度は、メイン主軸ガイドブッシングやサブ主軸マイクロチャックからわずかに突き出たワークに付着した個々の切り屑まで見えるほどです。「全工具をセットアップし、各工具のストックオフセットを呼び出し、確認し、必要なら調整する。タッチオフは一切不要です」。この自前システムは、プログラムが堅牢で、全てが正しくセットアップされ加工されたという安心感ももたらします。

VMCでは、ワーク保持がプロトタイプ反復高速化への最大のブレークスルーとなりました。具体的には、ヒューソン氏は、治具と機械のインターフェースを正確かつ再現性高く保つことに注力し、当初の設計のように部品と治具のインターフェース(精密ロケートピン等)に過度な労力をかけない方針に転換しました。プロトタイピングでは検査のために部品を機械から外すことが頻繁にあります。治具位置が元の位置から数ミクロン以内に収まっていれば、オンマシンプロービングでワーク座標系を部品周りで迅速かつ自動的に更新できます。

元サンドビック社員らしく、彼はCaptoクイックチェンジ工具ブランクを改造し、機械とプロトタイプ治具の間の決定的なインターフェースとして活用しました。単なる再現性のある嵌合に頼るのと比べ、この戦略では反対側の形状が互いに対して正しく位置決めしやすくなります。治具設計に寛容性が生まれ、治具の摩耗や破損の影響が軽減され、トラブルシューティングが容易になります。

未来へ

同社初の、ほぼ全て米国製部品で構成されるムーブメントが、この雑誌の表紙を飾っています:American Issue Field Watchを駆動するCAL 1003。金メッキの初版はわずか50本限定。現在、ムーブメントは第4世代生産となり、前世代より高い振動数と、ユーザーが任意に停止・再開できる「ハッキング」機構を搭載。1,995ドルのこの時計は前進し続けています。今後の目標は、まだスイスで製造されている最後の数部品(ひげゼンマイとルビー軸受)を米国に移管すること。能力はありますが、サプライヤーは一定量の生産見込みがなければ検討すらしないとウェイス氏。彼もヒューソン氏も、ここからのスケールアップは、最初からそうであったように段階的なプロセスになると予想しています。「手探りで学びながら進んでいます」とヒューソン氏。

そうであっても、4年でここまで来ました。目指す米国時計製造の評判を生んだ、本質的に同じモデルを踏襲してきたからです。19世紀半ば、ウォルサム・ウォッチ社のような米国企業は、スイスの巨匠たちの技術に、時計をより安く、より容易に作れる生産設備を組み合わせ、クラフトを損なわずに量産化しました、とウェイス氏は説明します。クォーツの登場で業界は衰退しましたが、スイスは機械式伝統を守り、ロレックスのようなブランドの継続的成功は、数百の部品から成る手組み時計に込められたエンジニアリングを愛好するファンによって支えられています。ウォルサムと同様の戦略、つまり旧世界のクラフトマンシップと現代の製造技術・手法の融合によって、Weiss Watch Co.は同様の顧客層、特に「メイド・イン・アメリカ」のラベルに特別な価値を見出す層を取り込もうとしています。

時計師はそう語ります。一方マシニストのヒューソン氏は、従来の加工アプローチに挑戦し続ける仕事をこれ以上なく楽しんでいます。新奇さだけが動機ではありません。「ハイエンド製造の多くでは、自分の仕事を人に見せられない『隠れた二重生活』のようなものです。でも時計製造なら、『見て、私の腕のこの小さな機械:これが私の仕事だ!』と言えます。私にとって、それ自体のために美しいものを作れることは、とても大きな意味があります」。

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