カスタム繊維機械の社内保全を極める：マーティン社の挑戦

1838年以来、マーティン家はキャンバスを染色・仕上げ、荷物・劇場カーテン・医療用包帯など多様な製品を手がけてきました。この多様な需要に応えるため、同社は幅広いカスタム機械を自社設計・製造してきました。設備故障時、マーティン社のエンジニアと技術者が自ら修理しなければなりません──生産スケジュールを守るにはスピードが命だからです。

約2世紀にわたり、マーティン社は父から子へ受け継がれてきました。フィラデルフィアで創業し、1949年ニュージャージー州ブリジトンに移転。プラントエンジニアのトーマス・マーティン氏によれば、独自生産設備を自社製造し続けるのは、同社独自のニーズに精密に適合させられるからです。キャンバス製品はニッチで、汎用機メーカーが見向きもしない柔軟性が求められます。

「自社でほぼ全設備を製造しているから、厳しいグローバル繊維市場で柔軟性と競争力を維持できます」とマーティン氏。

染色ジグは二重ローラーで、生地を染料・洗浄槽へ毎分150〜250ヤードで往復させます。一部機械は1950年代製ですが、制御とアクチュエーションの継続的アップグレードで最新鋭を保っています。各ローラーは電気油圧制御付き油圧モーターで駆動、ポンプは可変周波数ドライブ制御の電動モーターで駆動、ランプ機能付き電子変位コントローラ（EDC）が急激な起動・停止を防止。ローラーのエンコーダーがEDCへリアルタイムフィードバックを送ります。

図1. 社内工房でトム・マーティン氏がフルーク1587デジタル絶縁マルチメーターでモーター巻線をテストし信頼性確保。

壊したら自分で直す

自社製造設備ゆえ、保全・修理の全責任を自社で負います。

「非常に大規模な保全部門を持っています」とマーティン氏。「設備は腐食性液体、高温、高湿度の過酷条件下で連続稼働するため故障は頻発。壊れていなくても常に改善を求められます。」

初期自動化試みはトラブルシューティング専門知識不足で失敗。「壊れた生産設備の修理では顧客納期に間に合わないため、長年電気系アップグレードより機械的信頼性を優先してきました。」

生産維持のため、保全スタッフはしばしば自動化をオーバーライド。5年前、マーティン氏が電気システムを担当し新トラブルシューティング手法を導入、信頼性と対応時間が劇的に改善。

図2. マーティン氏がフルーク233リモートディスプレイでスプーリング駆動モーターのリアルタイム電圧監視──2人作業を1人安全作業へ。

電気を見える化する

「私は機械エンジニアですが、テストツールで電気を『見る』ことに頼っています」とマーティン氏。「フルーク機器のおかげで、機械を素早く完全自動化に戻せ、高コストな手動オーバーライドを回避できます。」

まず、油圧ポンプを駆動する-200〜+200mAサーボ信号をチェック。「オペレーター操作なしで減速報告があった際、フルーク337クランプメーターで最初に調べます。」電流測定でサーボ、ポンプ、制御系、機械問題を切り分けます。

サーボとポンプを除外なら、フルーク189デジタルマルチメーターでEDCテスト。「289への買い替え待ちですが、まだ信頼できます。」EDC出力、配線、抵抗・容量ランプ回路をチェック。

図3. フルーク568で乾燥ドラム温度測定、オペレーターが蒸気圧制御で215〜275°Fに設定。

ジグ操作パネルは電磁弁で浴槽への温冷水供給と油圧システム冷却を制御。以前はバルブ不具合診断にユニット丸ごと交換が必要で大幅ダウンタイム。今ではフルーク189のMin/Maxモードで電圧トランジェントを瞬時に測定、最小中断でバルブ問題を特定。

例：バルブ通電し、24V ACコイルのトランジェントピークを189で測定。正常なら80Vピーク、170Vピークならパイロット機械故障。「この1回測定でプラント全体のバルブトラブルシューティングに革命をもたらしました。」

2台の温度コントローラー故障時、オペレーターは通常電源オフで手動蒸気弁制御。マーティン氏はフルーク1587デジタル絶縁マルチメーターで低電圧絶縁試験、ショートしたカードを発見しその場で交換。

マーティン氏はフルークVoltAlertでトラブルシューティング前の通電/非通電確認、189メーターでVFD、電磁弁、排熱回収システムのレベルセンサーにも対応。

図4. フルーク773ミリアンペアクランプメーターで温度コントローラーと圧力トランスデューサ間の4-20mA信号チェック、出力をコントローラー診断表示と比較。

自動化でループを閉じる

マーティン氏はプラント全体のPCベース制御システムで自動化拡大中。湿度センサー設置済み、フルーク971温湿度計で校正。「971は筐体温度監視とセンサー精度確保に不可欠。」

生産設備を廃熱回収とリンクし、配線変更なしでロジック変更・オーバーライド可能なPCシステムを構想。「正確な診断がこの開発の鍵でした。フルークツールで機械を最小ダウンタイムで稼働させ、スループットと品質を最大化する視認性を得られました。」

最新投資はフルーク773ミリアンペアクランプメーター、4-20mA信号トラブルシューティング用。「インライン電流測定のための回路遮断不要に、スマートで効果的。」

詳細は フルークコーポレーション をご覧ください。