精密加工におけるトレーサビリティ実践:生産エクセレンスのために
トレーサビリティとは、製品の所有権連鎖(チェーン・オブ・カストディ)を製造工程の一部または全部について前方向・後方向双方に追跡できる能力を指します。精密加工では、材料情報から検査記録、出荷先と使用先までトレーサビリティが及びます。
CNC精密加工工場では、トレーサビリティをさまざまな方法で実装できます。ここではよく用いられるオプションと実践を見てみましょう。
内部トレーサビリティとチェーントレーサビリティ
内部トレーサビリティとは、工場内でジョブを追跡することを指します。どの機械がバッチを処理し、いつ処理したかを記録することが多く、各機械のオペレーター、CNC加工の場合は部品プログラムのバージョン番号も記録されることがあります。寸法検査と外観検査も記録されます。
この情報は純粋に社内用です。ERPシステムに記録され、OEEや生産性データ分析に用いられ、将来の見積もり基礎となることも多々あります。
チェーントレーサビリティとは、バッチや部品の履歴を複数企業にわたって顧客やエンドユーザーまで維持・管理することを指します。
例えば、精密機械加工ショップでは、受注材料の実績(ミルシート含む)、検査記録を保管します。鍛造品の場合は鍛造ショップ記録(鍛造時期、材料源)を保管します。機械加工と検査記録は内部トレーサビリティの一部として保管されます。
熱処理や表面処理が必要な場合、これら記録もチェーンの一部になります。同様に、部品がより大きな製品に組み立てられる場合(カムシャフトがエンジンに組み込まれる等)、それら記録も維持されます。
チェーントレーサビリティのメリット
企業がトレーサビリティを重視するのは、リコールコスト削減、安全性向上、賠償責任対応のためです。不正確な機械加工でカムシャフトが故障したケースを想定してください。チェーントレーサビリティがあれば、該当バッチの加工時期を遡及特定し、どのエンジン・車両に組み込まれたかを順追跡できます。
バッチレベルかユニットレベルか
ほとんどのトレーサビリティはバッチレベルで実施されます。機械加工部品では、ミルシートを特定バッチ部品、その熱処理、表面処理にリンクさせます。リコール時に特定・交換対象部品数を削減できます。しかし欠陥タイプによっては、多数の良品も少数の不良品とともに交換対象になる可能性があります。
航空宇宙業界で使用される精密機械加工部品の顧客などは、個別アイテムレベルのトレーサビリティを要求しています。これは部品作成時にユニーク識別子を付与し、通過するすべての機械とプロセスを、理想的にはその時点の具体的プロセスパラメータとともに記録することを意味します。
これには、部品取り付け・使用後も読み取り可能な形でユニーク番号・コードを各部品に付与する方法と、それを読み取って全プロセス情報にリンクする方法が必要です。
マーキングオプション
部品はロットトレーサビリティのため、日付やバッチコードで識別されることが多々あります。安価ですが、ユニーク番号・コード付与の粒度は得られません。また、機械ショップ内での移動中に識別を取得するのも容易ではありません。
機械加工部品はレーザーマーキングやピンスタンプでコード識別されることが多いです。インクジェット印刷は摩耗しやすいため一般的ではありません。人間可読文字は表面積を圧迫するため、代替としてデータマトリクスコードがあります。QRコード類似で、少ないスペースに大量情報を格納できます。
さらに、データマトリクスコードはカメラで容易に読み取れます。カメラからデータベースへ情報を供給し、全操作、時刻、関連プロセスパラメータ等を記録できます。
トレーサビリティも精密加工技術の一つ
トレーサビリティは多くの業界で重要性を増しています。精密機械加工ショップは、さまざまな技術・手法で内部トレーサビリティを実装でき、これらを製造プロセスの上流・下流企業の記録とさらにリンクできます。
トレーサビリティソリューションが整えば、エンドカスタマーはすべての部品履歴と、不適合疑い部品を追跡特定する能力に完全な信頼を置けます。
精密加工スペシャリストとして、Improは顧客が期待する記録とドキュメントを提供できます。具体的ニーズについてご相談ください。
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