IMTS 2018：最新CNC制御とCAD/CAM技術を体験できるControls and CAD/CAM Pavilion

Controls and CAD/CAM Pavilionで最新の製造ソフトウェアとCNC技術を発見

IMTS 2018に参加するほぼすべての人が知っているように、工作機械は事実上あらゆる製造会社の生命線です。旋盤とマシニングセンタがなければ部品は作られず、バー材は棚に埃をかぶり、機械技師は……することがありません。

同様に、ロボットは自動車専用の働き者から、小規模工場でも導入しやすい機敏で低コストなアシスタントへ進化しました。切削工具、ツールホルダ、ワークホールディング、無数のアクセサリーも加工パズルの重要なピースです。そして3Dプリンター？ わずか30年前には誰も予測できなかった方法で製造の世界を変えています。

これらはすべてクールなものですが、それらを展示することがIMTS開催の主な理由の一つです。しかし、シカゴのマコーミックプレイスのホールを巡る際、上記すべてが、部品を設計・プログラミングするCAD/CAMソフトウェアと、機械を駆動する高性能な制御装置なしでは何の価値もないことを忘れないでください。

Qシリーズに注目

まずここから。Fagor Automation USA Corp.（イリノイ州エルクグローブビレッジ）は、アディティブ製造（AM）機能を提供するソフトウェアおよび制御プロバイダーの仲間入りをしました。マーケティングマネージャーのトッド・ドレイン氏によれば、同社のAMソリューションといくつかの新しい制御装置のデモンストレーションが行われ、それらは業界性能要件を満たし、かつ超えるとのことです。

その中の一つが新しい8065 Q CNCで、ドレイン氏は「我々がこれまで製造した中で最も強力なCNCです」と語ります。マルチチャネル制御、HSSA（高速高精度加工）、体積補正、マイクロ秒単位のブロック処理が可能なプロセッサ速度などの標準機能を備え、Qはセル生産シナリオ、高性能横形マシニングセンタ、複雑な五軸CNCルーターに適しています。

また、直感的で人気の8055シリーズCNCも展示されます。シンプルなプログラミングが可能な「アイコンキー」対話式プログラミングシステムと、同一制御内でのISO Gコードプログラミングを両立。上級ワイヤレスHBAハンドヘルドCNCペンダントにより、大型機械ユーザーが機械内外で幅広い機能を実行しやすくなっています。

サービスファースト

ロボティクスと工場自動化プロバイダーのファナックアメリカ（ミシガン州ロチェスターヒルズ）は、進化し、スマートで、接続された産業用IoT（IIoT）製造技術のラインナップを実演します。これには、Robot LINKi Zero Down Time（ZDT）とFANUC Intelligent Edge Link and Drive（FIELD）システムが含まれます。

Zero Down Timeクラウドシステムおよびアプリケーション開発ディレクターのジョー・ガザラート氏によれば、FIELDシステムは工作機械データを収集し、製造設備の稼働状況をリアルタイムで監視するオープンプラットフォームを顧客に提供します。ファナックロボット購入者が利用できるクラウドベースのソリューション、Robot LINKi Zero Down Time（ZDT）は、予測分析によりコンポーネント故障を事前に特定し、定期メンテナンスの適切な間隔を推奨することで、予期せぬダウンタイムを防止します。

「ZDTにより、プラントマネージャーは定期的な生産ダウンタイムをメンテナンスと機械ハードウェア交換にスケジュールでき、予期せぬ修理やメンテナンスで貴重な時間と金銭を失うことを防げます」とガザラート氏。「Webポータルで製造プロセスを監視し、デバイスの健全性、設備稼働率、エネルギー消費を明確に把握できます。ZDTデータは顧客の総ライフサイクルコスト削減に貢献します。」

ZDTへの関心は高まっています。今日、自動車業界で17,000台以上のロボットがZDTで稼働しており、導入以来1,300時間以上の予期せぬ生産中断を防ぎ、4,000万ドル以上の節約に相当するとガザラート氏は述べます。

デジタルでつながる

接続性とデジタル製造は、IMTS 2018で共に注目のキーワードとなります。この点を説明するため、モーション制御とコンポーネントメーカーのハイデンハイン（イリノイ州シャンバーグ）は、IMTS期間中、マコーミックプレイス全域の様々な工作機械メーカーの設備を自社の制御システムで接続し、自社ブースにデータを集約します。

「競争力強化、デジタル化、ネットワーク化は、最近多くの製造業者の目標となっています」とハイデンハインのTNCビジネス開発マネージャー、ギスベルト・レッドボン氏。「それが過去1年間の展示会でのモットー『Connecting Systems for Intelligent Production』であり、ハイデンハインがConnected Machiningを提供する理由です。これは、エンドユーザーが生産プロセスにデジタル受注管理を導入するのを支援するコンポーネントとシステムのパッケージです。」

このパッケージはIMTS期間中のライブプレゼンテーションで実演されるほか、高精度五軸工作機械でのTNC 640制御の使用も示されます。

ハイデンハインはStudent Summitにも出展し、学生が新しいタッチスクリーンインターフェース搭載TNC 640 CNCを自らプログラミングできるようにします。教師と学生は、三軸および五軸工作機械プログラミング向けの新しいオンラインHITハイデンハインインタラクティブトレーニングソフトウェアをいち早く体験できます。

「米国製造業のリショアリング傾向、特により複雑で五軸加工が多い高付加価値部品のリショアリングを踏まえ、最新のハイデンハインTNC 640 Mill Turn CNCは、ロットサイズ1まで、精密部品を高速・高精度に製造するのに役立ちます」とレッドボン氏。「次のマシニングセンタでハイデンハインTNCを指定するだけで、国内外で競争力を維持できます。オペレーターとプログラマーをIMTSブースにお送りください。ハイデンハインTNCがいかに強力で使いやすいか、きっと感銘を受けるでしょう。」

スケートボード、科学、スキル

ハイデンハインだけでなく、Mastercam開発元のCNC Software Inc.（コネチカット州トーランド）も、学生と教師を意識した幅広い教育的・インタラクティブなプレゼンテーションを計画しています。Mastercam 2019のライブデモ、顧客感謝イベントなど、教育、革新、コネクテッド製造ソリューションに焦点を当てています。

「35年間の革新を祝う今、最もエキサイティングなのはMastercamユーザーの成果です」と社長兼CEOのメガン・ウェスト氏。「我々のソフトウェアを使って働く人々がどれだけいるか、驚くばかりです。『何でも作れます、Mastercamなら』と言えるのはスリルです。」

MastercamのWildest Partsコンテストに参加した方は、（ hopefully 受賞した）作品が、IMTS 2018 Smartforce Student SummitでHaasまたはMastercamブースに展示されているかもしれません。Mastercamはサミットの一環としてブースで2つのラーニングラボにも参加し、ポール「教授」シュミット氏が、CreateAskate.orgカリキュラムを通じてスケートボードの観点から材料科学を教えます。

Mastercamスキルの認定を求めている方、まだスキルを磨いている方、Mastercamインストラクターになりたい方は、Mastercamの認定プログラムとMastercam Uについてお尋ねください。「それにより、より雇用されやすくなる可能性があります」とシニア製品マーケティングスペシャリストのスタス・マイレク氏。同氏は9月11日火曜日に「スマート製造：中小製造業者が競争するためのツールでエンパワーメント」セミナーを発表します。

パワーアップ

オートデスク（サンフランシスコ）は、高速・五軸加工向けCAMソリューションであるPowerMillの最新リリースを披露します。PowerMill製品マーケティングマネージャーのクリントン・ペリー氏によれば、PowerMill 2019は3つの主要開発領域に焦点を当てています。高能率加工のための既存機能の強化、PowerMillユーザーにメリットをもたらす広範なオートデスクソフトウェアファミリーからの技術追加、そしてPowerMillが新しいプロセスをサポートできるようにする完全に新しい技術の開発です。

五軸プログラミングでは、PowerMillの衝突回避ツールがさらに改善され、これらの機械のプログラミングを簡素化する新しい「自動工具軸傾斜」衝突回避手法が導入されました。高能率荒加工戦略のVortexは、CNC加工の世界に登場した最初の高能率荒加工アルゴリズムの一つとされ、2019リリースでは、他のオートデスクCAMソフトウェア製品で提供されている「Adaptive Clearing」技術に基づく新しい「From Stock」オプションが追加されています。

「この新オプションは、生産される部品の形状と削られる素材の両方に基づいてオフセットを持つツールパスを作成します」とペリー氏。結果として、ツールパスがかなり効率的になり、加工サイクルタイムが短縮され、工具リトラクションが減少します。最近、英国バーミンガムのオートデスク先進製造施設（AMF）で実施されたテストでは、P20工具鋼でテスト金型を加工。従来の「From Model」オプションでは48分28秒かかったのに対し、「From Stock」オプションは同じ工具、送り、回転速度で32分33秒で完了、33%の短縮を達成しました。

「設計と製造の分野が融合する中、企業が『ものづくりの未来』を理解し適応することがこれまで以上に重要になっています。今年のIMTSでは、オートデスクはメーカーがこの変化を受け入れ、より多く、より良い製品を、より少ないリソースで作れる技術を紹介します」と、製造ビジネス戦略・マーケティング上級ディレクターのスティーブン・フーパー氏。

プログラミングを簡単に

オートデスクの斜め向かいには、3D Systems Inc.（サウスカロライナ州ロックヒル）があり、「リバースエンジニアリング、積層造形向け設計、CAD/CAM、工具設計、3D検査のリーダー」と、3D Systemsのソフトウェア担当シニアバイスプレジデント兼ジェネラルマネージャー、イラン・エレズ氏。

「IMTS 2018では、メーカーが様々な競争優位性を実現し、生産性、効率、市場投入までの時間を新たなレベルで向上させるソリューションポートフォリオを紹介します」と同氏。

3D Systemsは、従来型と積層造形の両方で、合理化された試作と生産ワークフローを提供する包括的なエンジニアリングソフトウェアポートフォリオを特集します。その一例が、同社のCAMプログラミングソフトウェアの最新版GibbsCAM 13で、IMTSで発表されます。「最近のインターフェース改善を基盤に、GibbsCAMをCAMソフトウェア世界の基石たらしめてきた直感的なワークフローを維持しながら、製品機能を継続的に拡張しています」と同氏。

このリリースには、ブローチ加工機能と、カムシャフトのような楕円・偏心旋削が必要な部品をプログラミングできる新しいGコードエディタが含まれます。また、旋削モジュールにもいくつかの改良があり、非切削工具移動の高度な制御、自動チップブレーキ、バー面取りなどが追加されています。

製造をよりスマートに

DP Technology Corp.（カリフォルニア州カマリロ）、ESPRIT CAMソフトウェア開発元は、Industry 4.0スマート製造のための多数のソリューションをブースで提供します。その第一が、ESPRITのデジタルツイン機能で、ユーザーが工作機械の仮想レプリカを作成し、プログラミング、最適化、シミュレーションに活用できます。

「このバーチャルマシンにより、画面上で起こることはショップフロアでも起こることが保証されます」と製品マーケティングディレクターのイヴァン・クルスティッチ氏。「ワークピースと切削工具をバーチャルにセットアップすることで、精密なシミュレーション、生産性向上、より良いツールパスによる高品質部品が実現します。また、CAD設計から完成品までワークフローの各ステップを結びつけ、製造プロセスのどの部分もサイロ化されないデジタル糸機能も実演します。」

ESPRITは、CADソフトウェアから部品データを読み取り、機械に最適化されたGコードとセットアップシートを作成し、この情報をショップフロア管理、工具データ管理、ERPソフトウェアに渡します。また、「機械認識ソリューション」として、ESPRITのProfitMillingとProfitTurningアプリがあります。これらはツールパス作成の根本的な変化を表し、工具寿命延長とサイクルタイム短縮をもたらすとクルスティッチ氏。

最後に、ESPRITのナレッジベースドマシニングは、CAMシステム内に人工知能を直接組み込み、「ベストプラクティス」の加工プロセスと切削条件を取り込むことで、プログラミング時間を大幅に短縮し、プログラマーが戦略的プロセス改善に集中し、反復タスクに費やす時間を減らせるようにします。

CAMの力

Open Mind Technologies USA Inc.（マサチューセッツ州ニーダム）も、今年のIMTSで注目すべき発表を行うCAD/CAMプロバイダーの一つです。マネージングディレクターのアラン・レバイン氏は、同社のhyperMILL CAMソフトウェアにおける最近の開発をいくつか列挙します。多くの面タイプで仕上げ加工時間を90%削減する新しいテクノロジーサイクルなどです。

その他の機能強化は、工具長、工具摩耗、振れ、機械動的問題、温度など、高性能加工に関わる現実的な問題を補償する様々なブレンディング技術に焦点を当てています。これらはプログラミングサイクル内で有効化でき、連続するプログラミングサイクル間のブレンド改善にも役立つと同氏。

一例として、平面、被覆面、その他の形状面での円錐バレルカッターの使用があります。「これにより、ボールエンドミルと比較して10倍以上のステップダウンが可能になり、大幅な時間短縮を実現しながら微細な仕上げ面品質が得られます」とレバイン氏。

「メーカーは納期短縮と厳しい要求の両立という常に圧力にさらされています」と同氏。「多くのソフトウェア製品が高度な荒加工戦略を提供するようになり、仕上げ時間短縮の必要性も高まっています。仕上げ時間短縮は納期対応を助け、既存工作機械をさらに生産的にします。これはメーカーの収益性向上、ビジネス成長の加速、設備投資や工場拡張の先送りにつながります。スループット向上は顧客にとって明確なメリットです。」

可視化される結果

数値制御シミュレーション、最適化、解析ソフトウェアプロバイダーCGTech Inc.（カリフォルニア州アーバイン）のVERICUT製品マネージャー、ジーン・グラナタ氏は、ポストプロセス済みツールパスをVERICUTでシミュレートし、投入される機械コードがCNC工作機械でどう振る舞うかを見るのが最善だと語ります。この重要なステップが、VERICUTバージョン8.2の多数の新しい利便性機能により、シミュレーション視認性の向上、ワークフロー高速化、検証プロセスの合理化で、これまで以上に容易になりました。

「カスタマイズ可能な右クリックリボンを搭載し、お気に入りのVERICUT機能をワンクリックで呼び出せ、プログラマーが有用と感じる外部アプリケーションへの便利なアクセスを提供します」と同氏。「また、設定可能なヘッドアップディスプレイ（HUD）が、NCプログラムや加工・切削ステータス情報をVERICUTのグラフィカルビュー上にオーバーレイ表示することで、シミュレーション監視と視認性を向上させます。HUDは加工プロセスの重要詳細へ常時アクセス可能にしつつ、シミュレーションビューを最大限に確保します。NCプログラムアラートシンボルと色分けにより、検出されたエラーと警告をハイライトし、プログラマーが問題の根本原因を迅速に特定できます。」

新リリースをご覧になりたい方はCGTechブースへ。FORCEもご覧ください。切削条件を解析・最適化し、理想的なチップ厚を達成しながら切削力と主軸動力要件を管理する、物理ベースのNCプログラム最適化モジュールです。

「CGTechは、NCツールパスとプロセス最適化を通じて顧客の競争力向上を支援する強いコミットメントを持っています」とグラナタ氏。「その一環として、FORCE Turning最適化がFORCE Millingに加わり、高度に最適化された旋削、フライス、複合加工NCプログラムを提供します。また、補完製品であるForce Calibrationもリリースします。これはユーザーが自社の材料とカッターをダイノテストし、それらをForce最適化用に特性評価するガイドとなります。Force Calibrationは、独自材料、特殊切削工具で部品を加工する企業、または最適化を通じて最大効果を達成したい企業に最適です。」

ライフサイクル管理

製造ツールボックスのもう一つの重要ツールは、製品ライフサイクル管理ソフトウェア（PLM）です。シーメンスPLM Software Inc.（テキサス州プレイノ）のブースに行けば、この分野のリーダーの一つに会えます。産業機械・重機担当バイスプレジデントのラフル・ガーグ氏によれば、同社は昨年後半に産業機械市場向けの新ソリューションを発表し、IMTS 2018の来場者と共有できることを嬉しく思っているとのこと。

それは「Advanced Machine Engineering」と呼ばれ、PLMモジュールは、機械メーカーが今日直面する課題、すなわち製品複雑性の増大と迅速な納期要求の両立に対処するとされます。このソリューションは、機械、電気、ソフトウェアのエンジニアリングデータを接続するプラットフォームを提供し、エンジニアが完全なデジタルプロトタイプ、つまりデジタルツインにアクセスし、開発プロセス全体で仮想テストできるようにします。このようなエンジニアリングプラットフォームを確立することで、ユーザー協業を増やしながら開発時間、納入リスク、コストを削減し、最終的には導入・設置時の顧客満足度向上を可能にするとガーグ氏は説明します。

「シーメンスの新しいAdvanced Machine Engineering業界ソリューションは、複雑なプロセスを効果的に管理し、コストを抑制しつつ、市場投入までの時間と顧客の価値実現までの時間を短縮できます」と同氏。「我々のソフトウェアツールを活用することで、企業は反復的なシステム設計を最適化し、組織知識とベストプラクティスを取り込み再利用することで、革新的でモジュール式の機械設計アプローチを創出し、今日の市場で最も先進的な機械を提供できます。」

Manufacturing Engineering誌のIMTS Controls and CAD/CAM Pavilion製品取材は、8月デジタル号でも続きます。このパビリオンで展示される更なる製品をご覧になるには、こちらをクリック。