DNC機能強化が優れた性能とビジネス拡大を実現

大小を問わず、すべてのショップは魅力的で、教訓を与えてくれます（そして学ぶこともできます）。おそらく最も魅力的なのは、新しいプロジェクト、ひいては新しいビジネスへと移行しているショップです。アルベルト・アインシュタインの言葉を借りれば「問題を、それを生み出したのと同じレベルの思考で解決することはできない」——新しい能力を追加し、それを習得する立場にあるショップは、以前には利用できなかった成長機会への扉を開く、改善されたプラットフォームを構築しています。

M-1 Tool Works Inc.はそのようなショップの一つです。シカゴの北西、イリノイ州マクヘンリーに位置し、1984年にレーシングドライバーのマーティン・ライバ氏によってレース用部品とコンポーネントの製造のために設立されました。このショップは、多軸フライス盤と旋盤で構築された高品質・高精度部品で評判を築きましたが、大量生産オペレーションとしてはセットアップされていませんでした。「現在は50台の機械、約40人の従業員で2棟の建物にありますが、ビジネスの80％は10個以下の受注だと言えます」と、M-1のプロジェクトマネージャー、ラスティ・シールセン氏は語ります。

M-1が徐々に拡大するにつれ、航空宇宙請負業者の注目を集めるようになりました。その一つがノースロップ・グラマン社です。

2003年初頭、ノースロップ・グラマンの統合システム部門とM-1 Tool Worksは、メンタリング契約の下で協力することに合意しました。M-1 Tool Worksの当時のプロジェクトは主に商業市場向けでしたが、同社はハミルトン・サンドストランドの下請けであり、ハミルトン・サンドストランドは米海軍のF/A-18スーパーホーネット攻撃戦闘機向けのノースロップ・グラマンサプライヤーでした。ノースロップ・グラマンは、ボイングのF/A-18プログラムの主要下請けです。

「このメンタリングプログラムは、ノースロップ・グラマンが小規模サプライヤーと専門知識を共有し、その知識を国家防衛向け高品質製品の提供に適したインフラ開発に活用してもらう機会を与えます」と、ノースロップ・グラマン統合システムのオペレーション担当セクターバイスプレジデント、トーマス・E・バイス氏。「M-1 Tool Worksは高い能力を持ち、ノースロップ・グラマンサプライヤーチームの貴重な一員になる可能性があります。」

契約に基づき、M-1は複雑な航空宇宙・防衛コンポーネントとアセンブリの製造に向けたDoD仕様を満たす設備と専門知識の獲得を開始しました。それらの要件の一部は、FAR（連邦調達規則）、DFARS（国防調達規則システム）、NIST SP 800-171（非機密管理情報を管轄）に準拠したネットワークとサイバーセキュリティプロトコルを持つことでした。14席のMastercam CAD/CAMソフトウェアで、M-1の機械技師は自分の機械で自分の部品をプログラミングしていました。求められたのは、M-1の2棟の建物にあるあらゆる機械にプログラムを送信する機能でした。「プログラムがより大規模かつ複雑になっていた時期に、これはプログラムをフラッシュドライブにダウンロードし、作業可能な機械に手渡しで届けることを意味していました」とシールセン氏は説明します。

改善を求め、M-1はCimcoを知りました。CNC通信とネットワーキングソフトウェアのサプライヤーで、世界本社はコペンハーゲン、米国中西部本社はイリノイ州エルジンにあります。CNCエディター、製造データ収集、製造データ管理ソフトウェアを提供するCimcoは、DNC MAXネットワーキングソフトウェアも提供しており、M-1は地元のCimcoディストリビューターであるShopWare Inc.（エルジン拠点）を通じてこれを導入しました。

「M-1は、DNC（分散数値制御）ソフトウェアシステムの恩恵を受けるスイートスポットにありました」と、ShopWareのシニアアプリケーションエンジニア兼サービスコーディネーター、ライアン・マーモル氏。「理想的なターゲットは、CNC機械を持ち、プログラムを機械に転送するソリューションと、それらをバックアップ・整理するシステムを必要とするあらゆる顧客です。Cimcoは1〜4,000台の機械を持つ顧客をサポートします。」

通常、顧客はCNC設備へのプログラム転送方法を自動化できます、とマーモル氏は説明します。さらに、ユーザーはメインプログラムに対して誰が何をできるかというプログラムリビジョンとユーザー権限をより厳密に管理できます。その他の機能には、動的送り速度と主軸速度調整、パラメータオフセット、高度なログ記録とバックアップ/バージョニングがあります。

クライアントサーバーソリューションとしてセットアップされ、DNC-MAXサーバーがすべての通信と計算能力を処理します。アプリケーションとして、またはバックグラウンドサービスとして、顧客の好みに応じて実行できます。DNC-MAXクライアントは、ローカルまたはリモートファイル転送の管理、機械ポートの監視、複数サーバーのネットワーク設定と管理を単一ポイントで行うためのPCインターフェースです。

「これでプログラマーはプログラムを書き、両方の建物のあらゆる機械に送信し、セントラルサーバーから管理できます」とシールセン氏。「プログラムが機械に速く入り、プログラム自体の信頼性がはるかに高まりました。これにより、より良く、はるかに効率的なショップになりました。」

M-1が新しい設備を追加するたびに、それをCimcoネットワークに追加します。CimcoはFANUC、Haas、Mazak、Fagorなど多数のコントローラーをサポートしています。RS-232通信ハードウェア（「Moxaボックス」）と組み合わせて、M-1はレガシー設備もCimcoに接続しました。「より大規模で複雑なプログラムを、はるかに速く、効率的に管理できるようになりました」とシールセン氏。「DNC-MAXに送り返されるプログラムの変更や調整は、自動的にバージョンアップされるか、検疫エリアに保存されます。これにより、変更追跡や必要に応じた前バージョンへの復帰により厳密な蓋ができます。その結果、社内不適合が大幅に減少しました。」

より厳格なプロセス管理が、M-1 Tool Worksの航空宇宙・防衛分野での能力を向上させ、同社は先進エネルギー分野での取り組みでも認められています。

例えば、M-1はアルゴンヌ国立研究所（ANL）のLCLS（Linac Coherent Light Source）プロジェクトにコンポーネントとアセンブリを供給するチームの一員です。M-1が加工したコンポーネントは、高エネルギー電子ビームから超高輝度・超短パルスX線を生成する光ビームの集束操作に使用されます。これらのX線パルスは、既知の最強光源の10億倍の明るさで、分子の画像を撮影し、原子構造内でのその動作を詳細に捉えるために使用されます。

関わる金属の加工には、5軸フライス、穴あけ、ワイヤーおよびシンカーEDMが使用されました。すべて0.0005インチ（0.0127mm）以下の厳しい公差は、M-1品質部門で三次元測定機（CMM）とその他の計測デバイスを使用して検証されました。CADファイルはANLの設計者たちから提供されました。特に困難な加工操作では、フライス、ワイヤーEDM、シンカーEDMの形状の精密な合わせとラインアップが要求されました。

M-1によると、この仕事を要求仕様で行える機械、人材、専門知識、経験を持つショップはごく少数です。ネットワーク熟練度の向上とCNCプログラム管理が、M-1のLCLSプロジェクト全体をわずか3か月で生産することに貢献しました。これは、このようなプロジェクトの通常のタイムラインよりもはるかに速いと同社は述べています。表彰プレゼンテーションでのコメントで、ANLの科学者たちは、M-1の加工部品の高品質のおかげで、システム全体がわずか2回目の試みで整列し、正常に作動したと指摘しました。

社内クライアントサーバーネットワークにより、M-1のすべてのCNCプログラムは、会社の2棟の建物から決して出ないデータベースにあります。Gコード、動的ツールパス、管理ソフトウェアはその結果より安全になり、M-1はFAR、DFARS、NIST SP 800-171に準拠しています。

レースショップとしての起源から、現在の航空宇宙/防衛および先進エネルギーサプライヤーとしての地位まで、M-1は改善されたネットワーキングが小規模ショップを大手競合と同等にできることを示しています。

Cimco Americas LLCの詳細については、www.cimco.com または電話 704-644-3587 へ。M-1 Tool Works Inc.の詳細については、www.m1toolworks.com または電話 (815) 344-1275 へ。ShopWare Inc.の詳細については、www.shopwareinc.com または電話 888-222-7126 へ。