エンジニアのための技術講座

ローコストオートメーション講座

掲載日:2013年03月08日

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第534回 自動化ノウハウ編:自動化機器の高能率化対応設計

能率(efficiency)とは、規定の時間に所与の仕事を果たす能力の程度を示す指標である。高能率化を実現するには下記の3項目が課題となる。

 1.時間当りの生産能力の向上(タクトタイム短縮)
 2.規定時間内の機械稼働率の向上
 3.ムダの排除

当然、品質保証が前提となるため採用する生産方式は、精度バラツキが小さく無検査で品質が保証できる性能(いわゆる工程能力Cp)を持たなければならない。以下ではレーザ加工を事例に高能率化の課題1の対応設計について解説した。

(1)時間当りの生産能力の向上(タクトタイム短縮)の対応設計

・一般に加工作業では、a)付加価値を作り出す加工作業(主作業)とb)加工作業以外の作業(付随作業)の2種で成り立っている。ここではa)主作業の高能率化について解説する。

・レーザ光で多数本の直線加工を行う場合、1本のレーザ光で加工を行った後に加工物を移動させ隣の直線加工を行う単発レーザ加工(図1a))と、レーザ光を複数本のレーザ光に分光しマルチ加工化により加工時間を短縮化する方式(図1b))がある。

【図1】レーザ光の単発加工とマルチ加工の比較

・b)のマルチ加工を可能にするためには、1本のレーザ光を分光した複数本のレーザ光の均一化技術などが必要となる。

・レーザ分光は偏光ビームスプリッタと1/4波長板等の光学部品を用いて水平偏光と垂直偏光のレーザに分光する(図2)。

【図2】レーザ分光の模式図

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