ケーススタディ：マイクロ・メカニクス社、統合システムで生産性と収益性を向上

生産性の次のレベルに到達することは、個々の製品の導入ではなく、メーカーがより大きな効率を実現するために連携する完全なシステムの統合によって達成されます。マイクロ・メカニクス社はまさにこれを実践し、生産性、収益性、グローバル競争優位性を高めました。

マイクロ・メカニクス社は、半導体および航空宇宙産業のプロセスクリティカルな用途向けに高精度部品と工具を設計・製造・販売しています。CEOのクリス・ボルチ氏は、彼が「機械加工の科学」と呼ぶものを信じています。彼は私たちの主張を文字通りテストすることを決めました。

卓越性へのプロアクティブで科学的な探求

同社ウェブサイトによれば、ミッションは「スケーラブルで再現可能かつコスト効率の良い製造プロセスに基づき、完璧な部品と工具を、オンタイムで、毎回提供すること」です。その戦略は「製品と運営の改善を執拗に追求すること」。それがハイマーとの関わりの始まりでした。

始まり

6年前、自社の機械加工プロセス全体に関する社内調査で、工具セットアップとキャリブレーションが非加工時間の大半を占めていることが判明しました。マイクロ・メカニクス社は非常に複雑な部品を製造しており、多くの形状特徴があり、1部品あたり最大70本の工具を必要とします。ほとんどが小ロットです。平均1工具あたり最大10分のセットアップ時間で、工具アセンブリのロードと準備だけでしばしば8時間を費やしていました。

工具偏差を排除し、可能な限り多くのセットアッププロセスをオフライン化すれば、機械稼働率が劇的に改善されることは明らかでした。

最新のツールホルディングテクノロジーが解決策を提供するかどうかを見極めるため、ファクトファインディングチームをドイツに派遣し、さまざまな工場を訪問して市場にあるものを包括的に調査しました。ハイマーは、マイクロ・メカニクス社が解決を目指していたまさにそれらの問題に対して、シームレスに連携する製品のシステム全体からなるソリューションプラットフォームを持っていたため、潜在的なテクノロジー企業の中で急速にトップに浮上しました。

ハイマー・フルプロセステストライン

ハイマーが特定の問題で顧客を支援し、その後徐々に製品を採用していくケースが多い中、クリス・ボルチ氏は大胆な措置を取りました。カリフォルニア工場にブランドニューなエンジニアリングラインを特設し、ハイマーの工作機械アクセサリーソリューションの完全版をテストするためです。

「古い設備と新しい設備を混在させて良いデータを取るのは難しいと判断しました」と同氏。「3台の新品CNC機械、各300本の工具、すべてハイマーツールホルディングでゼロから始めました。」すべての工具アセンブリはエンジニアがモデリングし、技術者がハイマーのプリセッターとバランサーで認証してから機械に送り出されました。

シュリンクフィットでベースラインの卓越性を確保

マイクロ・メカニクス社はすでに、シュリンクフィットツールホルディングを主要な技術的ソリューションと認識していました。可動部や摩耗部品がなく、加工偏差の可能性を生まないため、繰り返し振れ精度、バランス精度、把持トルクを維持できることから、完璧な部品提供という同社の目標に適合していました。

繰り返し精度

一貫した品質は不可欠でした。「ラインから出てきたサンプルを三次元測定機（CMM）でスポットチェックしました」とボルチ氏は説明します。「結果は傑出した品質を示しました。」部品はCpk 1.33（約100万個中63個の不合格）で保持されていました。これは、ロット間で99.99%の部品が公差内に収まっていることを意味します。

言い換えれば、事実上ゼロの欠陥が顧客に流出しませんでした。「これはまさに私たちのミッションステートメントそのものです」とボルチ氏。また、スクラップビンは空のまま、コストのかかる再仕上げはほぼ排除されました。

精度

CATからHSKスピンドルインターフェースへの移行は、Z軸高さ精度の向上に役立った重要な変更の一つでした。もう一つは、古いツールプリセッターからハイマーの新しいマイクロセットラインへの切り替えです。切り替え前は、どの部品でも精度は良くて5〜10ミクロンで、さらに調整と時間が必要でした。ハイマープリセッターは±2ミクロンの精度を達成。この精度レベルにより、マイクロ・メカニクス社はプリセットから機械へ直接移行でき、それ以上の調整なしで部品精度を10ミクロン以内に維持できます。

バランス

ハイマーツールホルダー、シュリンクフィット、プリセッターのメリットを受け、マイクロ・メカニクス社は完全な安心のためにハイマーバランシング機器も導入しました。「古いウェルドンホルダーとコレットチャックがアンバランスだったことは経験から分かっていました」とボルチ氏。「ハイマーシュリンクフィットはほぼ完璧ですが、常に使用できるわけではなく、使用時でもアセンブリのバランス状態を100%の確実性で知りたかったのです。」ハイマーへの切り替えとバランス検査の制度化により、同社は工具寿命が70〜80%向上したことを確認しています。

セットアップ時間

シュリンク、プリセッティング、バランシングのベストプラクティスをすべての工具交換に導入し、工具セットアップをオフライン化した影響は劇的でした。最大8時間かかっていたセットアッププロセス全体が、わずか5分に短縮されました！「違いは即座に見えました」とボルチ氏。各工具アセンブリの性能繰り返し精度も一貫しています。

世界中で100%ハイマー

マイクロ・メカニクス社は、アジアと米国の5つの製造拠点から世界中の顧客にサービスを提供しています。ハイマーエンジニアリングラインの成功を受け、カリフォルニアだけでなく、世界中の他の4工場でも製造ラインに複製しました。組織全体が、ハイマー完全ツールシステムを標準作業手順に組み込みました。これほどの推奨はありません！

仕組み

エンジニアが、オフセット高さやバランス公差などの属性を含め、各工具アセンブリをモデリングします。次に、ツールルームの技術者がハイマーシュリンクフィットホルダーを使用してそれを構築し、工具交換時の偏差を排除します。その後、それらの属性がハイマーのプリセッティングとバランスマシンテクノロジーで認証されます。「コンピュータモデル上の形状は完璧で、ハイマーツールホルディングベストプラクティスにより、画面上のデータと機械に送り出される工具アセンブリの間にほとんど差異がありません。」

「面倒なその場での調整を排除しました。工具が予め定められた寿命に達するまで、一般的に調整は不要です。ホルダーに内蔵されたRFIDチップで追跡し、寿命が来たら交換するだけです。」

インダストリー4.0 — スマートに稼働

シュリンクフィットとRFIDチップ搭載、プリセッティングとバランシングから、ハイマーはインダストリー4.0の領域へ進むメーカーを支援するソリューションと専門知識を提供します。「1週間は168時間あり、私たちの目標はそれらすべてを活用することでした。ハイマー製品へのコミットメントから明らかなように、それらは目標達成を助け、競争優位性を与えてくれると信じています」とボルチ氏は結びました。

以前、ハイマーのブログに掲載されました。