計測学が今日の精密製造と出会う場所

多くの製造業では、完成品の納品までのスピードが最も重要です。ただし、廃棄された部品は完成品ではありません。業界またはコンプライアンスベースの仕様に合わせて製造された部品の精度と品質も同様に重要です。計測学の専門家と話し合い、品質を確保するためにテクノロジーがどのように使用されているか、そしていつかをよりよく理解します。

今日の計測学で何が起こっているのですか？部品の仕様がますます正確になるにつれて、それらの部品の精度と品質の測定もますます正確になります。たとえば、自動車業界では、多くの部品がモデルイヤーの変更を頻繁に受けており、部品の多様性があります。部品の仕様が少しでも変更されるたびに、それは新しいCADデータ、新しい金型または金型、新しいツールの可能性、および測定値の変更を意味します。

リアルタイムのインプロセスプロービングと測定から、コントローラーに組み込まれている使いやすいインテリジェントな測定機能まで、今日の計測は、企業がスクラップを削減し、部品製造プロセスでより迅速に正確になるのに役立ちます。より洗練された検査機は、CNCグラインダーに近づき、工具製造プロセスが行われている場所に移動します。

製造業における計測学の進化

生産量の多い製造業のすべてと同様に、計測学は時代に適応するようにシフトしています。使用が簡単で非常に正確な情報を提供する製造現場で、より正確な測定を行う傾向があります。

「公差はますます厳しくなっているため、今日のオペレーターは、製造現場でかなり正確な測定を行うように求められています」と、Mahrに42年間在籍しているMahrの精密ゲージのディレクターであるGeorgeSchuetzは述べています。「以前は中央の検査エリアに部品を送っていましたが、今では大型CNCマシンのオペレーターにも品質管理担当者を依頼することがよくあります。」

一部の企業はまだ品質検査にラボを使用しているかもしれませんが、労働者は列に並んでいる部品の品質を見つけるのを待つことを期待できます。そして時が来れば、プラント管理者は品質チェックと部品製造の修正を上流に移す方法を探しています。これは、ラボがまったく使用されていないということではありませんが、生産圧力が現実のものであるということです。

リーン生産方式の観点から、計測学はインダストリー4.0およびモノの産業のインターネットで最も受け入れられている分野の1つです。今日の計測学で使用されているテクノロジーは、「インプロセス」と「ポストプロセス」の両方の分野で進化しています。

後処理計測は、手動または自動化された手法で行われます。いくつかの部品が作成された後、さまざまなハンドヘルドのオペレーター中心のツールを使用します。インプロセス計測は、プローブ付きのロボットアーム、データキャプチャセンサー、およびネットワーク化されたソフトウェアとプログラミングを使用した自動補正手段を使用して、機械の内部で行われています。最先端のインプロセス計測には、リアルタイムでコースを修正する機能があります。

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サイクルタイムを超えてスクラップを削減、回避、または排除する

使用されているテクノロジーに関係なく、またはそれが正式にインダストリー4.0のモニカの一部であるかどうかに関係なく、インタビューを受けた計測学のスポークスマンはこれに同意します。スクラップは敵です。特に航空宇宙、自動車、石油およびガス、その他の産業では、生産率は常に最大に押し上げられています。しかし、悪い部品は時間を追加し、配達を遅らせます。不良部品がいつあるかを見つけることは、たとえ処理に少し時間がかかるとしても、生産のハミングを維持するための鍵です。

「測定結果からプロセスの監視やフィールドネットワーキングまで、すべての情報を1つにまとめる必要があります。これは非常に重要です」と、MitutoyoAmericaの分散製品販売担当副社長であるPatrickHarknessは述べています。「小さな手工具から機械センター、三次元測定機、ビジョンシステムまで、データ管理を統合して、コストと労力を削減し、スクラップがほとんどまたはまったくない正確な部品を確保するスマートファクトリを作成する方法があります。」

テストメーカーであるBlum-Novotestの社長であるLilianBarraudは、AdvancedManufacturingに自動車業界で何が起こっているかを語りました。

「以前は、サイクルタイムと生産についてのみ話していました…すべての部品が許容範囲内で製造または製造され、スクラップ、スクラップのリサイクルを回避…」

ミツトヨに20年近く在籍し、設計エンジニアとしてのキャリアを開始したハークネスは、主要なデータハブとして計測学を備えたスマートなネットワーク化された工場がメーカーの予測にどのように役立つかを説明します。適切なデータにより、部品を作成できるサイクル数と、スクラップが発生する可能性が高くなる前に調整を行うのに正確なタイミングがわかります。

「デジタルツールから真の測定値を取得する場合、時間の経過に伴うそれらの測定値は、プロセス制御の変更を指示するのに役立ちます」とハークネス氏は言います。「計測学が提供する適切な統計分析により、いつ入ってツールを変更するかを知ることができ、スクラップを完全に回避できます。」

計測学における一般的なタイプの精密ゲージ

オペレーターレベルでの生産に最適なゲージは何ですか？条件によります。穴を測定する方法は何千もありますが、プロセスエンジニアと機械オペレーターは、適切な計測ツールを選択する前に、尋ねるべき適切な質問を理解する必要があります。

許容範囲とは何ですか？どこにありますか？音量は？毎回同じマシンにありますか？機械と床の状態はどうですか？気温は？

部品が正確で適切な品質であるかどうかを理解するだけでなく、特に自動車部品の表面仕上げも考慮する必要があります、とSchuetz氏は説明します。穴は重くなりますか？内部に可動部品がありますか？流体やオイルが流れていませんか？多分それは非常に滑らかである必要があります。

単純なものからより複雑でデータ駆動型のものまで、4つの一般的なタイプの精密ゲージがあります。

Go、No-Go

「Go、No-Go」リングは長い間使用されてきました、とSchuetzは言いますが、品質を評価していません。「これらは精密な研磨穴であり、部品がそれを通過する場合、その部品は優れていることがわかりますが、それは単なる鋼片です」と彼は言います。サイズが正しいというだけで、機械工に部品の品質を伝えるものは何もありません。

キャリパー、マイクロメートル

さまざまな部品の情報よりも少し多くの情報が必要な場合、オペレーターはキャリパーとマイクロメータを使用する傾向があります。ここで、Schuetzは、これらのタイプのハンドツールはいくつかの汎用性を提供すると述べています。正しく保持する必要があり、パーツをきつく締めすぎないようにする必要があるため、オペレーターの影響を非常に受ける傾向があります。

「つまり、これらは優れた汎用ツールであり、非常に価値があります。それらは機械工にとっては素晴らしいものですが、今日の公差には、必要な測定を行うのに十分ではない可能性があるという公差があります」とSchuetz氏は述べています。

可変ゲージ

これらは、「ID」（内径）または「OD」（外径）を測定するために調整できる小さなベンチゲージです。「彼らには設定できるマスターがあり、インジケーターが付いているので、特定の寸法を測定するようにゲージを設定します」とSchuetz氏は言います。「これは、すでにそのサイズに設定されているため、マイクロメーターよりもはるかに高速に測定されます。解像度はかなり良く、デジタルインジケーターが付いている場合があります。可変ゲージの利点は、データの読み取り値を取得できるため、統計的プロセス制御、つまり「SPC」を開始できることです。

「一度それを手に入れると、その部分がどれほど良いか悪いかがわかります。そして、それはオペレーターに測定能力を与えるもう1つのステップです」とSchuetz氏は言います。「そのデータを移動平均で使用して、機械が何を生産しているかを知ることができるので、部品の傾向を見ることができます。 …測定情報の記録を開始すると、賢明な決定を下すことができます。」