精度管理の基本

機械性能の最適化

Productive Process Pyramid の基盤となる精度管理の基本層では、その名前が示すように、高性能の自動化工程を構築するための確固とした基盤を整備します。この層は、工程の偏差をゼロにして、加工を効率的に進められる安定した制御環境を整備することを目的としています。

事前に適用する予防型の制御を適用する層です。

機械状態の最適化

精度に欠ける機械では高精度のパーツを安定して製造できません。そのため、精度管理の基本では機械状態の最適化が不可欠です。機械の性能評価、校正、そして (必要な場合には) 更新を厳密に実施することで、工程に必要な機械性能を確保できます。

• スクラップを生む寸法不良や表面仕上げ不良の最も一般的な理由のひとつとして、工作機械の位置決め誤差があります。
• 工作機械の位置決め誤差は、工作機械内の幾何学誤差、動的誤差、ガタに起因します。
• 新規導入した機械でも、工場の立上げ時と工場での初回使用時の変化によって誤差が発生する可能性があります。
• さらに使用に伴う摩耗、機械の衝突も、徐々に機械性能の低下を引き起こします。
• 機械性能を把握して制御できれば、公差外パーツの原因調査の際、機械ではなく工程の調査に集中できます。

予防型制御

「目的に合った」機械であれば、常に安定して良品を製造でき、想定外の停止が起こることも滅多にありません。加工に割く時間を多くすることができ、メンテナンススタッフも予防的なメンテナンス作業に注力できるようになります。

機械の状態を定期的にチェックして誤差の原因を診断できれば、何か起こってから対処するという事態が減り、有益な予防的作業に集中できるようになります。

機械能力の把握、メンテナンス、機械性能の制御には、レニショーの XL-80 レーザーシステム、QC20 ボールバー、AxiSet™ Check-Up が不可欠なツールです。

精度管理の基本層における他の要点

製造に適した設計: 無駄な設計に労力を費やすのではなく、現在の能力を把握し、ベストプラクティスを追求しながら製品とプロセスを設計するアプローチ。主に以下の段階を踏みます。

1. 機械、材料、工具の合理化
2. 切削方法と設定の最適化
3. 工程性能の特徴の把握
4. 実生産能力の設計者/顧客への伝達

プロセスの入力要因を制御するには、FMEA などの手法を使って、加工工程の結果に影響を与えるすべての要因を理解し制御します。具体的には、一貫したカッター形状と工具の製造規格の確認、クランプ力の制御、パートプログラムとビレットの準備確認などを行います。

加工環境の安定化では、事前に排除できない、外部から (ではあるが加工環境に内在) の不適合品の発生源に焦点を当てて取り組みます。具体的には、周囲温度の変化、機械の温度、機械と治具の汚れ具合、工具の寿命管理が挙げられます。ここでは、加工を開始する前に工作機械が最適な状態であることを確認するための運転前チェックリストを用意することが重要です。

プロセス設計もプロセスの結果に大きな影響を及ぼします。生産工程の順序立てに体系的なアプローチを取ることで、プロセスの安定性と自動化を確保できます。具体的には、加工形状のサイズと位置の制御に工具オフセットを活用するための加工戦略の選択、仕上げ面の反りや熱変形を避けるための荒加工と仕上げ加工手順、工程の重要段階への工程フィードバックの統合が挙げられます。