ライツアウトCNC加工のための3つの重要なマインドセットシフト

今日の多くの機械工場にとって、最も有望な拡張の道は新市場や施設追加ではなく、無人の夜間時間を自動化された「ライツアウト」生産で捕捉することです。

日中は一般的にフル稼働です。その限界は人員配置によって課されます。拡張リソースを持つショップでも、ペースを維持する人材の発見や育成に苦労することが多々あります。答えは、人員を必要としない設備——スタッフが帰宅した後も長時間無人運転できる機械——にあります。しかし多くのショップにとって、こうした設備は慣れ親しんだ工作機械とは異なる新しいタイプであり、うまく活用するには異なる前提が必要です。

Matsuuraはこの現状を認識しています。同社は自動化を備えたマシニングセンターシステムを供給しています。最近、ミネソタ州セントポールの米国本社訪問時に、北米市場向け新製品例を見て、こうした機械が多くのショップで一般的な設備とどう異なるかを議論しました。最も普及したCNC設備は、小型スタンドアロン3軸立形マシニングセンター（VMC）ですが、このタイプでは無人生産を大幅に実現するのは困難です。オペレーターは通常、新しいワークピースを供給し続けるためだけにこのタイプの機械に張り付く必要があります。対照的に、大幅な無人生産に適したマシニングセンターは、5軸または5面加工で部品を1サイクルで完了またはほぼ完了させ、パレットローディングで作業キューをセットアップ・ステージングできるものです。Matsuura米国社長Craig St. John氏によれば、こうした自動化マシニングセンターへの需要はかつてない高さですが、このタイプの機械をフル活用するには、工作機械が一般的に人と近接して稼働するショップでのマインドセットシフトが必要だと言います。

St. John氏らが「直感に反するが、第二の天性にすべき」と語る3つのアイデアを紹介します：

1. シンプルな部品をハイエンド機械で加工せよ

「シンプルに保て」とMatsuuraプロダクトマネージャーTyler Bonde氏。5軸パレット搬送マシニングセンターを初めて購入する小規模ショップにとって、この自動化機械はおそらくショップで「最も高価なリソース」になります。標準的な期待では、高価値機械は高価値部品を加工すべきです。しかし、これは無人加工についての間違った考え方だと同氏。この場合、ハイエンド機械は最もシンプルな部品を加工すべきです。つまり、オペレーターなしでトラブルフリーに走れる部品をすべて走らせるべきです。

「すべてのジョブが無人加工の候補になるわけではない」とBonde氏。「不確実性や課題を含み、オペレーターの近接を必要とするジョブもある。それらは昼間に走らせろ——おそらく自動化度の低い機械で。ショップは夜間時間を、より単純でシンプルな仕事で埋めればよい。たとえそれらの部品が低価値でも。低価値な仕事こそ、自動化が最大のインパクトを発揮する領域なのです。」

2. 遅くして、より多くを生産せよ

スタンドアロン工作機械ではサイクルタイムが鍵です。しかし、無人運転する自動化工作機械では、サイクルタイム短縮がもはや最も生産的な目標とは限りません。

「自動化加工では、いかに速く部品を作れるかではない」とリージョナルセールスマネージャーFernando Garcia氏。「与えられた可用時間で、どのレベルのスループットを維持できるかが問題です。」

この違いは微妙ですが重要です。違いは「一貫性」です。工具折損などの予期せぬイベントで、誰もいないときに機械が停止すれば、与えられた無人時間窓のスループットを失う可能性があります。Garcia氏は、このようなイベントの発生可能性を最小化することが無人加工成功の鍵だと述べ、これを達成するには多くの場合、加工プロセスを安定させ、工具摩耗を可能な限り予測可能にするために「遅くする」ことが必要だと語ります。副次的メリットとして、工具コストとスクラップ率も低下しやすいです。

3. 夜間の最も収益性の高い時間を見つけよ

ショップが無人での生産的運転を確立したら、「できるだけ無人で走らせたくなるでしょう」とSt. John氏。理由は追加キャパシティ確保だけでなく、このキャパシティがほぼ確実にショップで「最も安い加工コスト」を意味するからです。労働力はオペレーターを必要とするプロセスで生産されるあらゆる部品コストの大きな部分を占めます。収益性拡大を目指すショップにとって、これは安価な外部下請けではなく、昼間とは異なる低労働力時間帯に「同じショップが異なる方法で走る」という、同等の低コスト供給源を持つことに等しいのです。