センサ生産に革命：Sensata がスマートメカトロニクスを活用

メカトロニクスシステムは、今日のスマートでコネクテッドな製造環境で不可欠な役割を果たしている。スマートメカトロニクスと呼ばれる新世代システムが登場し、より高い知能、効率的な運用、完全システムを提供するモジュール型「キット」アプローチを実現している。

これらのより高度なシステムは、仕様決定、発注、導入もより容易だ。リニアコンポーネント、電子モーター、制御、センサーをスマートに、かつ適切にエンジニアリングして統合することで、メカトロニクスは複雑な製造システムの導入を容易にする完全ソリューションを提供する。

この種の生産ツールこそ、Sensata Technologies（マサチューセッツ州アットルボロ）が求めていたものだ。同社はセンサーとセンサーベースソリューションのグローバルプロバイダーとして、正確な圧入・接合プロセスで小ロット生産する新ラインを立ち上げようとしていた。

Sensata の主要製造ステップの一つは、小さな蓋をセンサーハウジングに精密に圧入することだ。Sensata は常にプロセスをシンプルにし、標準コンポーネントで、プログラミング作業なしで可能な限り自社で完結させることを目指している。今回は、1,000 個や 10,000 個といったセンサシステムのバリエーションを小ロットでコスト効率よく生産できるラインを求めていた。

この目標達成のため、Sensata は Bosch Rexroth Smart MechatroniX 製品ファミリーの一部である新しいスマートメカトロニクス圧入ソリューション「Smart Function Kit」を採用した。このソリューションには、電動シリンダ、力センサー、モーター、レギュレーター、制御システム、ソフトウェアパッケージが単一の「プラグアンドプロデュース」キットに含まれている。

このキットアプローチは、リニアコンポーネントとそれらを動かすアクセサリーの発注・設定を簡素化する使いやすいオンラインツールによって実現されている。

サイジングとコンフィギュレーターのプロンプトに従えば、完全なメカトロニクスソリューション（デカルトロボット、圧入・接合ツール）に必要なすべてのコンポーネントを単一プロセスで指定可能。メーカーは単一サプライヤーからメカトロニクスソリューションを設定でき、事前プログラミング済みモーションシーケンスで出荷され、プラグアンドプロデュースで導入できる。

スマートメカトロニクスは、製造効率とプロセス制御を高め、リアルタイム状態監視と予知保全を可能にする機能を備える。このプロセスのプログラミングは今やオペレーターが可能——専門スキル不要。ソフトウェアブロックをドラッグ＆ドロップで選択・結合し、プロセスパラメータを入力すればワークフロー完了。

Sensata はラインごとのコーディング 대신 これらの機能をフル活用し、エンジニアリング時間を 95% 削減したと推定している。

さらに、プロセスデータをライブ表示でき、蓋を配置するたびに力-変位曲線が記録され、品質保証と分析に活用できる。メカトロニクスシステムはすでに Sensata の時間を節約し、小ロット組立オペレーションの導入能力を向上させている。

搬送・輸送用途向けスマートメカトロニクスソリューションも発売中。リニアモーション、制御、ドライブ、ソフトウェアを組み合わせたデカルト単軸・多軸システムが完全パッケージを提供し、同じ設定・システムプログラミングツールを活用できる。

革新的なシステム設計と高度な設定・プログラミングツールを活用することで、スマートメカトロニクスはインダストリー 4.0 製造目標を前進させる汎用性とパワーを備えたプラットフォームを提供する。