DP Tool & Machine、先進製造・加工ソリューションで生産性を向上

DP Tool & Machine Inc.（ニューヨーク州エイボン）は、バランスの取れた先進加工・製造技術のアレイから恩恵を受ける受託機械加工ショップです。これらには多軸・5軸マシン、自動化、一部デジタル接続が含まれます。

DP Toolの主要ビジネス戦略は、工作機械と自動化における標準化です。マシンと制御プラットフォームの標準化により、ショップに一貫性と柔軟性が生まれ、マシンメンテナンスが容易になり、従業員の学習曲線が短縮され、ボトルネックや生産時間損失なしにマシン間を移動できます。

兄弟のPeterとDavid Phillips氏がDP Toolを経営しています。父が1972年に創業した会社です。あらゆる仕事を引き受けるスタイルから、自動車、食品・飲料、医療画像、機械、石油・ガス、電力配電など多様な業界の100社以上の顧客を持つ企業へ成長しました。成長は既存および新規顧客からの新規案件によって牽引されています。

Phillips兄弟によると、DP Toolはコモディティ化した仕事は他ショップに任せ、ほとんどのショップではコスト効率よく生産できない複雑で厳しい公差の高付加価値仕事を追求しています。DP Toolのターゲットは、ジャストインタイム納入を要求する部品ファミリーを含む仕事です。Ford RaptorトラックやFord Shelby GT 500 Mustang等のスペシャリティビークル向け自動車部品加工のようなこのタイプの仕事は、同ショップの多数の自動化マシンに適しています。

DP Toolには50台以上の工作機械があり、全てMazak Corp.（ケンタッキー州フローレンス）製です。ラインナップは旋削センター、複合加工機、フル5軸マシンから標準立形、横形、立形旋盤まで網羅しています。

DP Toolのワークピースは円筒形とプリズマティック形状の両方で、銅、インコネル、ステンレス鋼、真鍮、アルミニウム、ダクタイル鋳鉄、工具鋼など多様な材料を扱います。典型的なサイズは直径12.7〜914ミリ（0.500〜36インチ）、公差は±0.001インチから±0.0003インチ（0.01ミリ）まで対応。部品加工業務は旋削、フライス、穴あけ、ネジ切りに加え、深穴あけとハードターニングを網羅します。

ジョブロットサイズは1個から数百個まで幅広いですが、平均は通常15〜20個です。ショップの高品種少量生産と短納期生産仕事の大半はリピート仕事で、月間で500ジョブ以上を出荷することもあります。

ショップの最新Mazakは7台のHCN 5000横形マシニングセンタで、一部にはMazakの新しいMazatrol Smooth制御が搭載されています。全7台が2段式Mazak Palletechハイライズ自動化システムの一部です。レールガイドロボット、60パレットストッカー容量、全オペレーションを監視しセルの柔軟性を活かすMazakのSmooth PMCセルコントローラーを備えます。

Palletech自動化システムにより、1人のオペレータが時に全7台のHCN 5000を稼働させられます。ロード/アンロードステーションの対応と必要な工具交換をこなすことで可能です。システムは全自動プログラマブルプリセッターとMazakのSmooth PMCソフトウェアを備えます。当初は大型量産案件向けに導入されましたが、追加マシン投入とセルの柔軟性により、他の仕事で生産の波を埋め、セルのスケジュールをフルに保っています。

「量産ジョブをロードし、空きスペースにジャストインタイムジョブを詰め込む」と、DP Tool社長のPeter Phillips氏は説明します。「通常、大量生産を3台のHCNに割り当て、短納期ジョブを160工具マガジンを持つ他の4台に割り当てます。セルは非常に柔軟で、特定ニーズに合わせてセットアップでき、昼間と夜間で異なるジョブを稼働できます。」

自動化Multiplexesでも、DP Toolは単なる大量生産だけでなく、10〜20個規模の仕事もこなします。通常は製品ファミリーの形で。これらの自動化マシンのオペレータは、ガントリーテーブルに原材料を供給し、完成品がマシンから出てくるのを待つだけです。オペレータは摩耗工具交換と必要なオフセット調整以外の加工操作は担当しません。しかし、部品品質チェック、測定、SPCへのデータ入力は責任を持ちます。必要に応じて組立と仕上げ作業も行います。

「当社にとって自動化は金銭だけでなく、部品ハンドリングが目的だ」とPhillips氏。「15ポンド（6.8キロ）の部品でも、一日中マシンに手を伸ばしてロード/アンロードし続ければ、エルゴノミクスの問題が生じます。だから常にロボットや何らかの自動化が望ましい。」

素早いジョブセットアップが可能なら投資対効果が大きくなると付け加え、基本的なMazakガントリーはチェンジオーバーとプログラミングが容易なためそれを可能にすると語ります。「全て缶サイクルだ。変数をいくつか入力すればシステムが部品をロードする。」

自動化による生産最適化に加え、ショップはMTConnectの導入を進め、最近では小型マシンのサブセットで標準通信プロトコルをパイロット運用しました。

「即座にその価値を認識した」とPhillips氏。「データ収集だけでなく、従業員個々人の運用結果への可視性が高まる点も大きい。最終的にショップ全体にモニターを設置し、各部門が自部門のアウトプットを測定し、そのデータで目標設定と達成を行えるレベルを目指す。稼働率/総合設備効率（OEE）の測定も行う。」

DP ToolのMazak複合加工旋削マシンのほぼ全てにY軸機能とシングルまたはツインスピンドルがあります。これらとショップのフル5軸立形マシンにより、DP Toolは部品の多く、あるいは全フィーチャーを1セットアップで加工し、極めて厳しい相対公差を保持できます。特にIntegrexマシンは、旋削加工では滅多に考慮されないプリズマティック部品を丸棒から製造でき、部品ハンドリングを排除します。

「マシンがオペレータ介入で止まるたびに、時間はまちまちだ」とPhillips氏。「一貫性がない。Mazakなら、Done in One生産で部品が完成してマシンから出てきます。マシンが全ての部品ハンドリングを行うため、位置決め精度を制御・保証でき、品質が向上します。」

「我々のタイプの仕事には、Mazakがジョブセットアップを大幅に速く簡単にしてくれる」と、DP Tool副社長のDavid Phillips氏。「例えば新しいMazatrol Smooth制御は遥かに強力で、部品モデルファイルをインポートし、そこから直接マシンプログラムを作成できます。制御装置により、ジョブの初品スクラップリスクが大幅に低減されます。」