レトロフィットにより能力を3倍に増加

既存の機器を更新したり、新しいものを購入したりすることは決して容易な決定ではありません。多くの場合、設備投資は規模を拡大しレトロフィットするためのヒントとなりますが、これにはシステムのサポートや生産の柔軟性など、他の重要な要素が関係しています。

ミシガン州ロメオに本社を置く機械メーカでありシステムインテグレータであるヘンショー社は、数値演算制御装置(CNC)に基づいた古いマシニングセルに関するオプションを検討しているお客様から最近アプローチを受けました。大量生産設備は、自動車産業向けの金属ドライブ･シャフト･ヨークの製造に使用されます。

ヘンショー社のCEOであるデビッド･クラーク氏は次のように述べています。「私たちは何年もの間、このお客様のマシンにサービスを提供してきました。彼らは私たちの仕事に満足しており、CNCマシンに新しい制御システムを組み込むことができるかを尋ねてきました。」

レトロフィットを選択

もともとイタリアのサプライヤから購入した数百万ドルのマシニングセルは、もはや生産目標を満たしていませんでした。さらに、そのサプライヤには米国に拠点を置く技術者が1人しかいないため、交換部品が不足していました。

新しい機器の購入は法外な費用だったうえに、同じサプライヤの新しいマシンでは、会社の他の目標に対応できませんでした。具体的には、CNCシステムは、簡単に変更できないクローズドなプログラミングコードに基づいていました。

クラーク氏は次のように説明します。「お客様は、必要に応じて新しい機能に対応できるシステムを求めていました。彼らは、プラント内の他の機器でのロックウェル･オートメーションのシステムの性能と柔軟性に満足しており、マシニングセルでそれを再現したいと考えていました。」

並外れた複雑さ

12ステーションの回転式ダイヤルマシンは、ロボットによるロードとアンロードを備えており、カスタマイズ可能なレシピで12以上の異なるパーツスタイルを処理できます。

プロセスを開始するには、ロボットがストックされた金属部品を最初のステーションにロードします。フライス加工は、各部品がターンテーブルを介して次のプロセスステーションに進むことから始まります。一部のステーションは単純なパスをカットし、他のステーションは進路の半径パスをカットします。さらに、パーツスタイルに応じて、他のステーションは動きません。製品は、完全に完成した部品として機械からロボットによりアンロードされます。

全体として、囲まれたマシニングセルには32のサーボ軸と15の主軸が含まれており、約2,500平方フィートの占有面積を占めています。

ヘンショー社の制御エンジニアリングのマネージャであるキース･カマー氏は次のように述べています。「CNCの観点から見ると、このシステムは非常に複雑です。制御システムの改造に加えて、お客様は他のサプライヤと協力して、機械のロードおよびアンロードロボットと油圧装置を交換しました。」

費用効果に優れたソリューション: PNC

ヘンショー社は、プログラマブル数値演算制御装置(PNC)を搭載した標準的なRockwell Automation®の制御プラットフォームに基づく費用効率に優れたソリューションを提供しました。

ヘンショー社の制御エンジニアであるジャスティン･クラーク氏は次のように述べています。「PNCソリューションは、CNCシステムと同様に、RS274D部品プログラムをサポートしています。お客様は部品のCADツールパスを標準のGコードプログラムに変換して、システムにアップロードできます。」

PNCシステムはコードを解釈し、アプリケーションの要件に合わせて完全にカスタマイズできます。

システムサイズにより、ロックウェル･オートメーションのソリューションには、ロボットインターフェイスを含む標準制御用のAllen-Bradley®のControlLogix®コントローラと、Allen-BradleyのGuardLogix®セーフティコントローラの両方があります。Allen-BradleyのPowerFlex® 527 ACドライブは主軸を制御し、Allen-BradleyのKinetix® 5700サーボドライブとサーボモータ はモーション軸を制御します。

マシンはEtherNet/IP™ネットワークで統合され、Allen-BradleyのPanelView™ Plus 7グラフィックターミナルでモニタされます。さらなるモニタの柔軟性のために、ソリューションは Allen-BradleyのMobileView™テザード･オペレータ･ターミナルを搭載しています。モバイルターミナルによって、オペレータがHMIアプリケーションにアクセスできるようになり、ツールの調整時に「見通し」を維持できます。

チームベースのソリューション開発

ヘンショー社は、システム開発全体を通じて、ロックウェル･オートメーションの技術コンサルタントおよび地元の販売代理店であるマクノートン･マッケイ･エレクトリック･カンパニー社と緊密に連携して、プロセスの合理化を支援しました。

ジャスティン･クラーク氏は次のように述べています。「機器がダウンしている間、お客様」は生産能力を維持するために最大5台のバックアップCNCマシンを使用しました。チームアプローチを採用することでプロセスが合理化され、改造された機械をできるだけ早く稼働させることができました。」

驚くべきパフォーマンスと柔軟性の向上

最初の稼働中に、マシンは半日で1週間分の部品を生産しました。実際、マシンの能力は、レトロフィット前の約3倍になりました。

さらに、PNCシステムは変更可能なロジックに基づいています。

カマー氏は次のように述べています。「すでに機能を追加しています。プログラマブルコントローラで実現できれば、それは可能です。」

デビッド･クラーク氏が付け加えます。「このPNCソリューションは、この種の最初のソリューションの1つです。私たちが達成した成功に基づいて、さらに多くのアプリケーションを見ることができます。」

Allen-Bradley, ControlLogix, GuardLogix, Kinetix, Listen.Think.Solve., MobileView, PanelView, PowerFlex, Rockwell Automation, およびRockwell Softwareは、Rockwell Automation, Inc.の商標です。
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