プレス加工でよく発生する問題とは？
応用分野 ｜プレス加工プレス加工は私たちの生活の中で広く活用されています。プレス金型やプレス機の品質と高精度な安定性を確保し、設備の状態を監視することで予知保全を実施することが重要です。
実施の動機
プレス加工でよく発生する問題とは？
プレス加工の自動化で異常が発生すると、大きなコスト損失につながる
プレス加工に使用される工作機械はプレス機と呼ばれ、使用する金型はプレス金型と呼ばれます。プレス加工は通常、冷間金属板に対して行われ、鍛造は加熱した金属を成形するプロセスです。（出典：Wikipedia）
プレス加工技術は幅広い業界で利用されており、家電、自動車、各種機器、エンジン、建築、医療、軍事産業などに応用されています。1980年代に自転車の大量生産が始まった際にプレス部品が多用され、それ以降さまざまな産業に普及しました。
プレス機（stamping press、またはプレスマシン）は、金属に圧力を加えて変形させ、さまざまな構造部品を成形するための機械です。通常、プレス金型と組み合わせて使用され、金属部品の製造に欠かせない工作機械の一つです。
プレス加工において最も重要なのは、プレス機と金型の関係です。自動化されたプレス加工ラインは非常に高速で動作するため、製造工程で問題が発生すると、大量の部品ロスや生産コストの増加を招く可能性があります。たとえば、金型の故障、プレス機の品質問題、その他の生産ライン設計や設備の不具合などが挙げられます。
実施の課題
プレス加工プロセスの診断方法とは？
プレス金型の品質はプレス加工に大きな影響を及ぼす
プレス加工では、金型の品質が最も重要な要素の一つであり、金型の不具合はプレス製造で最も頻繁に発生する問題です。例えば、金型の変形、摩耗、破損、欠け（刃先の損傷）、熱処理不良、不適切な材料選択などが挙げられます。
金型に不具合が発生すると、必然的に生産コストが増加し、後続の製造工程にも影響を与えます。さらに、金型の構造が複雑であればあるほど価格が高くなり、製造コストも増加します。そのため、金型の品質を早期に検出することが、プレス加工の多くの問題を回避する鍵となります。
プレス機の品質は製品品質と精度に直結する
プレス機は危険を伴う加工機械であり、モーターの動力を利用してさまざまな駆動機構や加工方式を用い、大量の金属部品を製造する機械です。また、一定の品質基準を満たす必要があります。
プレス機の精度は、金型の寿命、製品の加工精度、さらには生産コストと品質にも影響を与えます。そのため、定期的な監視を行い、プレス機とその関連設備の健康状態を確認することが不可欠です。これにより、金型や製品の精度を維持し、機械の安定性を確保するとともに、機械の寿命を延ばし、安全管理を強化することができます。
実施目標
プレス製造プロセスの診断方法とは？
＃プレス加工用金型のリアルタイム監視とプロセス品質管理
金型の寿命は、各加工プロセスの設定や生産回数によって短くなります。これは、プレス加工が大量の反復動作を伴うためです。そのため、生産サイクル内でリアルタイムに生産品質を監視し、製品の歩留まりを維持するとともに、機械の予期せぬ停止を防ぐことで、スムーズな稼働と品質管理の目標を達成する必要があります。
＃不良品の発生を早期に防ぎ、大量の廃棄物を回避
プレス加工は、大量かつ高速で繰り返し行われるプロセスです。使用者は、リアルタイム監視を通じてプレス加工ラインの状況を把握し、金型の状態を確認できます。これにより、不良品の発生を早期に防ぎ、製造ラインでの大量の不良品や廃棄物の発生を抑え、不要なコストの浪費を削減し、生産効率を向上させることができます。
＃プレス機の構造的な問題を把握し、品質を確保
プレス機のクランクシャフト、プランジャー、スプリング、ギアなどの機構が不安定な場合、機械構造の振動パターンの変化を監視することで、不安定な要因を特定できます。これにより、プレス機の構造上の問題を確認し、予知保全を実施することで、設備の品質管理を強化することができます。
製造プロセスの品質リアルタイム監視
不良品の発生を防ぐ
予知保全の指標を提供
生産ラインの長期監視
実行方法
プレス加工におけるプレス機と金型
以上のポイントを踏まえ、プレス加工プロセスにおいて、金型とプレス機の監視は極めて重要です。 OLVMS®-ML機械学習スマートモニタリングシステムを活用し、プレス機構と金型の2つのチャンネルで定期的に監視することで、機械構造の問題点や製品の精度を把握し、プレス機設備の品質管理を強化できます。 また、モニタリングを通じて金型の健康状態を確認することができます。
VMS-ML ロボットアーム監視システム
