有言実行

スウェーデンのジモにある、面積15万平方メートルのサンドビック・コロマントの工場が、先日、ニュースの話題となった。注目されたのは、環境への配慮（グリーン・イニシアチブ）や発展途上国に向けた、従業員の健康管理機器のリサイクル活動だが、従業員1500名を擁する同工場の名を広く知らしめたのは、デジタルおよびソフトウェア技術とビッグデータ処理能力をスマートかつ体系的に導入して、約11,000もの製品の加工プロセスを効率化したことだ。

ジモ工場は、ボーリングバイトや超硬チップなどの切削工具を製造する世界最大の施設だ。この新しいデジタル化の取り組みにより、サンドビック・コロマントは世界各地にある9つの生産工場で年間400万クローナの節約と64,000時間の非効率な生産時間の解消を目指しているが、その大部分を占めるのがギモ工場である。

「次世代の産業革命は完全なデジタル化です。インダストリー4.0には誰もが関心を持っています。」と、ジモ工場で生産技術ツール部門のリーダーと作業現場のIT化推進責任者を務めるラース・マティアションは言う。「私たちがプロセス改善の観点から行う取り組みは、世界中の他の8つの生産工場で展開されるため、有言実行が不可欠です。というのも、ジモ工場は重要な内部顧客であり、地域最大の名所の1つとして年間6,000 人を超える専門家のお客様が訪問されるからです。

確かに、ジモ工場のデジタル化は20年以上も前に始まっている。当時と今日との違いは、処理能力、計算能力や解析ソフトウェアツールの向上で、これにより、機械設計者とオペレータにとっては、予知保全の実施、ムダの削減、キャパシティ計画の予測や部品およびプロセスのトレーサビリティ向上などが可能となり、効率的かつより早いスループットが実現できるようになった。

20年前は、発注から納品まで切削工具1本の製造に54日かかり、さまざまな手作業も必要だっただろう。今では、40台の5軸マシニングセンタとターニングセンタ、さらに補助として最新のターンミル加工セルを使用して、
わずか6日間以内で切削工具を納入することができる。そこでは、ロボットがすべての旋削加工およびフライス加工を行い、ブランク（棒材）からボーリングバイトを製造している。

現在、機械オペレータは、2004年と比べて55％も多くの工具を製造するが、これは、予知保全における改善、予期しない機械停止の減少やよりスマートで最適化された加工およびロボットサイクルが功を奏した結果だ。特筆すべきは、オークマの加工セル内のスイング式ロボットで、これは工場の注文システムから送信される大小の加工ロット指示に応じて、新しいコレットを使って自動的に自身の再構成を行う。

「これはユニークなシステムです。」と、マティアションは言う。「つまり、私たちはそれほど労力を要さず、1個から100個まで受注に合わせてカスタマイズを行うことができ、時間や被削材を無駄にすることもありません。何よりも、ロボット自身が作業をこなしてくれます。これはお客様にとって大きな価値となります。ロボットや工作機械の手動での再設定のために、当社にお金を払う必要はないのです。実際、私たちは手動ではもう何もしないようにしています。」

マティアションと彼のチームは、目下、インダストリー4.0の5年計画の実行中で、プロセスおよび加工制御において節約可能な時間とコストを見出すために、約23のプロジェクトに取り組んでいる。この取り組みは、特定の加工機や自動化セルによる将来の生産を確実なものにするために、プロセスデータの調査およびマシンラーニングやその他の予測システムの実践によって進められる。

「サイバーフィジカル技術の導入は、インダストリー4.0の中核をなすものです。」と、マティアションは続ける。「これは、特定の機械の性能に関するオペレータの直感ではなく、機械の加工性能における標準的で認識可能な事実に基づいて生産決定を行うという考えです。この考えは重要で、前の世代とは異なり、社会に出ようとしている今の若い世代が、1つの仕事に長い間とどまり、キャリアを通じて直感的なスキルを身につけることはないでしょう。このような労働人口動態がインダストリー4.0の根拠となることが、とても重要なのです。」

インテリジェントなコンピュータ支援製造を対象とする別のプロジェクトでは、新しいソフトウェア解析NCプログラムにより、機械の不要な動作をつかさどるコンピュータコードを除去し、2～3％の時間節約を達成することが可能だ。これは10年間で換算すると、4～5台分の工作機械に相当する。予知メンテナンスも非常に大きな節約をもたらすことができ、最近、マシニングセンタに導入されたCoroPlusプロセスコントロールは、数ミリ秒内に反応する設計により、例えば、きわめて高価なスピンドルの交換コストを節約できる。
「これは10年前には不可能だったことです。」と、マティアションは言う。

全般的に見て、マティアションと彼のチームが計画した、穴あけ加工、フライス加工と旋削加工における切削工具の改善点は、楽観的だが必要なものだ。「5年間で50％しか達成できなくても、それは上出来なヒット率ですよ。」と、彼は締めくくる。