ものづくりには欠かせない金型。
高度な精度と品質が求められる金型製造において、近年、最新の技術が次々と導入されています。
特に、工作機械のIoT化は金型製造に革命をもたらしています。
この記事では、金型とは何か、金型製造で使用される機械やよくあるトラブル、そして工作機械のIoT化によるメリットを解説します。
金型とは
金型（かながた）は、工業製造において、様々な材料を特定の形状に成形するための道具です。金型は、プラスチック、金属、ガラス、ゴムなどの材料を用いて、部品や製品を大量生産するのに不可欠な役割を果たします。金型は、製造工程において品質、寸法精度、生産効率に大きく影響するため、金型の設計や製造技術はものづくりにおいて非常に重要です。
金型製造に使われる機械は？
金型製造には主に切削機械が使用されます。切削機械は金属を削って形状を作る機械で、フライス盤、旋盤、放電加工機、研削盤などがあります。これらの機械は高い精度で金型の部品を製造し、最終的な金型の組み立てに使用されます。
金型製造でよくあるトラブルとその解決策は？
工作機械や機械加工においては、様々なトラブルが発生する可能性があります。これらのトラブルは生産性の低下や品質の低下、コストの増加などを招くため、適切な管理と対策が必要です。以下は、工作機械や機械加工でよく見られるトラブルの例です。
- 工具の摩耗と破損
切削工具は使用されるたびに徐々に摩耗し、時には突如として破損することがあります。これにより、加工精度が低下したり、部品に損傷を与える可能性があります。
- 加工精度の低下
加工条件、工具の摩耗、機械の整備不良などにより、製品の寸法や形状が設計通りにならないことがあります。
- 振動と音
機械の不均衡や切削条件の不適切さから振動が発生し、これが大きな騒音を引き起こすことがあります。これは工作機械の寿命を縮めるだけでなく、作業環境の悪化も引き起こします。
- チッピング
加工中に材料が剥がれる現象で、これが原因で表面の仕上がりが悪くなることがあります。
- プログラミングエラー
CNC機械では、加工プログラムのエラーが原因で、意図しない動きをしたり、部品を加工する位置がずれることがあります。
これらのトラブルを防止または軽減するためには、定期的な機械のメンテナンス、適切な切削条件の選定、工具の交換周期の管理、正確なプログラミング、および作業員の適切なトレーニング、職人から若手への技術伝承が重要となります。
さらに昨今は工作機械向けの最新技術が導入され始めており、既存工作機械をIoT化することで上述のトラブルを防ぐだけでなく、生産性の向上にも繋げることができる手軽なソリューションも活躍しています。
工作機械のIoT化によるメリット3選
生産性の向上
IoTを活用することで、工作機械のデータをリアルタイムで収集・分析することが可能になります。これにより、機械の稼働率や性能を最適化し、無駄なダウンタイムを削減できます。また、予知保全や異常検知により機械の故障を未然に防ぐことができ、生産ラインの効率を大幅に向上させることが可能です。リモートモニタリングと迅速な対応
IoT技術を利用すると、工作機械をリモートで監視し、機械の状態や生産データをリアルタイムで確認することができます。これにより、工場が離れた場所にあっても生産状況を把握する事ができるため、問題が発生した場合に迅速に対応することが可能です。また、リモートで診断やトラブルシューティングを行うことで、メンテナンスコストを削減し、生産ラインのダウンタイムを最小限に抑えることができます。品質管理とプロセスの最適化
IoTセンサーを使用して、加工中の温度、振動、圧力などのパラメーターを監視することで、製造プロセスを精密に制御し、製品の品質を一貫して向上させることができます。また、収集されたデータを分析することで、プロセスのバリエーションや異常を特定し、製造プロセスを改善・最適化するための洞察を得ることができます。
これらのメリットは、工作機械をIoT化することで生産性、品質、および運用の効率を向上させ、競争力を強化する上で非常に重要です。
機械工作を効率化するIoTソリューション「振動大臣」
振動大臣は、既存の工作機械に装備することで、金型製造等の機械加工を最適化する革新的なシステムです。
これらの機能と特徴により、振動大臣は金型製造の分野において画期的な進歩をもたらします。
振動センサによる摩耗・劣化度判別
振動大臣は、金型製造に使用される工具や切削ツールの摩耗や劣化をリアルタイムで判別します。これにより、最適な工具交換のタイミングが把握でき、ツール寿命を延ばしながら、金型の精度を保つことができます。工作機械との連携
振動大臣は金型製造用の工作機械と直接連携します。工具交換にも対応し、異常が検知された場合には自動で機械を停止させることができるため、不具合によるダウンタイムや金型の欠陥を防ぐことができます。加工条件の可視化
振動大臣は金型製造現場での加工条件を可視化し、熟練作業者のノウハウを蓄積して再現します。これにより、高品質な金型製造を一貫して行うことができ、また新人教育も効率化します。包括的なサポート
振動大臣は、振動センサ、専用端末ボックス、振動解析ソフトウェア（Windows）、管理ソフトウェア（クラウド運用）を月額50000円で提供します。これにより、金型製造工程におけるシステムの維持管理が容易になります。
振動大臣のこれらの機能により、金型製造プロセスの生産性向上、品質管理の強化、ダウンタイムの削減などが可能になり、結果として金型製造業界全体の競争力が強化されます。
金型製造は、精密な工作機械を使用して行われ、その効率は製品の品質に直結します。しかし、機械の摩耗や故障など、様々なトラブルが生じることがあります。
IoT技術の導入は、金型製造に革命をもたらしています。リアルタイムのデータモニタリング、生産効率の向上、予防保守により、ダウンタイムが減少し、コストが削減されます。
「振動大臣」は、振動センサを活用して機械の状態を監視し、最適な保守時期を予測することで、生産性とツールの寿命を向上させる革新的なソリューションです。
これらの進化により、金型製造業界は競争力を強化し、持続可能な成長が期待されます。
