計画外ダウンタイムを防ぐ：製造業のための3つの実証済みテックソリューション

計画外ダウンタイムが産業メーカーに毎年数十億ドルの損失を与える中、機械故障を回避・管理するテクノロジーは必須です。

計画外ダウンタイムは重大なビジネスリスクです。

コンサルティング・アドバイザリーファームのデロイトの研究によれば、計画外工場ダウンタイムは産業メーカーに年間500億ドル以上のコストを与えています。

そのため、ショップがスピンドルベアリングの焼き付き、コントローラーの誤動作、回らなくなったサーボモーターなどの不測の事態を避けるためにあらゆる手を尽くすのは当然です。朗報は、こうした不愉快な事態を避けるのはそれほど難しくないということです。

高品質で適切にメンテナンスされたツーリングとバランスの取れたツールホルダーアセンブリを使用することで、マシニングセンタのスピンドル寿命が延びることはご存知でしょう。極端な工具長を避けてスピンドルベアリングへのラジアル力を最小限に抑え、市販のゲージでドローバー強度を定期的にチェックし、工具交換時に位置決め面を拭き取ること。

CNC旋盤やあらゆる工作機械についても同様の推奨事項があり、堅牢な予防メンテナンスプログラムの実施（定期的な機械清掃と潤滑、切削液監視、ボールバー装置等による軸運動の定期検査など、潜在的問題を発生前に解決する基本的なハウスキーピング項目を含む）により、すべての機械がより長寿命を享受できます。とはいえ、現代テクノロジーは工作機械のオーナーとオペレーターに、計画外機械ダウンタイムとの戦いにおける貴重な武器を提供しています。それは監視から始まります。

データの力を活用する

MachineMetricsのマーケティング担当副社長、グラハム・イマーマン氏によれば、実質的にすべての現代CNC機器には、機械ステータス、動作温度、スピンドルとサーボの消費電力、アラームコードなどに関する貴重な情報を生成するセンサーが搭載されており、これらはスマートフォン、タブレット、PC、デスクトップコンピューターから閲覧可能です。彼のチームの仕事は、ショップにこの情報を収集し、a) より高い生産性、b) この記事の焦点である計画外ダウンタイムの排除、の両方に活用するためのソフトウェアツールを提供することです。

「機械ダウンタイムを削減する方法は文字通り数百通りあり、最初のステップはより良い意思決定に必要なデータを持つことです」とイマーマン氏。「この観点から、あらゆるショップが最初に問うべき質問の一つは、『どの種類のダウンタイムを避けようとしているのか？』です。機械故障の予測支援を求めて来る顧客は多く、これは確かに支援可能ですが、必ずしも最大の投資対効果をもたらすとは限りません」

一例として、イマーマン氏は不良品の生産が結局リワークを招き、予定外のスケジュール変更を強いることを指摘します。これは「計画外ダウンタイム」の定義にきれいには当てはまらないかもしれませんが、同様に破壊的でコストがかかります。ジョブ見積もり時のサイクルタイム過大・過小見積もりも同様です。前者は過剰能力や埋まらないスケジュールの隙間を生み、後者はリワークシナリオと同じ問題（やるべき仕事が多すぎて時間が足りない）を引き起こします。それぞれのダウンタイム原因は工作機械故障とは異なりますが、結果は決して害が少なくありません。

「ジョブ見積もりに必要なデータが、ERPシステム、スプレッドシート、あるいは単なる勘から来ていることが多すぎますが、それらのどれも正確とは限りません」とイマーマン氏。「だからこそ、ショップは生産現場の資産から可能な限り多くの情報を収集しなければなりません。これは、機械ダウンタイムに直結する潜在的問題の特定に役立つだけでなく、同様に重要なことに、隠れた能力を明らかにします。多くの場合、ダウンタイムを削減する最良の方法は、プロセスを最適化し、正確なジョブ基準を確立することです。ある顧客は、機械セットアップに実際どれくらい時間がかかるかを理解しただけで、年間ダウンタイムを450万ドル削減しました」

クラッシュを回避する

考えたくもないことですが、計画外ダウンタイムの最も不快な原因は工作機械のクラッシュです。CGTechのベリファイド製品スペシャリスト、ジーン・グラナタ氏によれば、クラッシュはツールパスシミュレーションと最適化ソフトウェアで容易に回避できます。これらのシステムは、最大の板金パネルから最小のネジまで、工作機械環境全体を再現できるため、ユーザーはCNCプログラムを機械の外部、クラッシュが単なる鮮やかな赤色と叱責テキストに過ぎないバーチャル世界でテストできます。これにより、あまりに多くのショップで蔓延している「爪を噛みながらイマージェンシーストップに乗る」プログラム検証法が不要になります。また、ツールパスシミュレーションソフトウェアはCNC工作機械で使用される実際のGコードを読み取るため、ポストプロセッサの時間浪費エラーも、安全なバーチャル環境で特定可能です。

機械クラッシュの苦痛とダウンタイムを排除したいという願いに加え、グラナタ氏はツィマーマン氏が先に述べた機械最適化についても賛同しています。この目的で、同社のForceソフトウェアを指摘します。これは、ワーク材料と使用切削工具を考慮し、各切削工具と工作機械の能力に基づいてツールパスを最適化するものだと言います。

「あらゆる切削工具メーカーが、加工条件が工具に適していれば工具をもっとハードに押し込めると主張しますが、最適化がそれを達成する最良の方法です」と同氏。「Forceは、真の一定チップ厚を促進する各切削工具の理想的な送り速度を計算し、同時に過剰な加工力を制限し、スピンドル出力を安全なレベルに保ちます。これにより、サイクルタイムの大幅短縮、高品質な加工部品、工具とCNC工作機械の寿命大幅延長、予期せぬダウンタイムを引き起こすサプライズの大幅削減が実現します」

ペーパーレス化

最終的に、予期せぬダウンタイムを減らす方法を学ぶことは、製造オペレーションをより予測可能で効率的にすることです。Visual Knowledge Share（VKS）社のビジネス開発ディレクター、ライアン・ツィマーマン氏は、これを達成する最良の方法の一つがデジタル作業指示書だと述べています。50年の歴史を持つモントリオールの板金加工ショップで最初に開発されたVKSは、メーカーがテキスト、写真、ビデオ、音声記録、その他必要なメディアをショップフロアに簡単にプッシュし、意味のある指示を伝達できるようにします。

さらに一歩進んで、オペレータ入力とKPI関連データをリアルタイムで収集し、無駄の可視化を高めながら継続的改善の機会を提供します。

「日常的なメーカーは数多くの課題に直面しますが、より一貫した課題は、熟練労働力の不足、部族知識の喪失、競争の激しい市場環境です」とツィマーマン氏。「企業がベテランオペレータに過度に依存すると、生産性損失とプロセス失敗の高いリスクに晒されます。ベストプラクティスをデジタルなペーパーレス形式で標準化することで、企業は『知識資本』を確実に保持し、新入社員のオンボーディングと統合を容易にできます。ここで議論した他のソリューションと同様、明確な標準とガイドラインはセットアッププロセスとメンテナンス活動の最適化を助け、工作機械可用性の向上とダウンタイム削減に貢献します」

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