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「気象学」ではなく「計量学」:恐れる必要がない理由

リッチ・ノブリスキー、統合市場ディレクター、3Dメトロジー、FARO
FARO QUANTUM MAX ARM

季節的なハリケーンや竜巻から冬の大嵐まで、メテオロジー (気象学) は大きな影響力があります。実際、インドで発生した雷雨に関する近年の研究では、13億ボルトが発生していると推定されています。それは多くの人にとって、天候とそれに関連する言葉に関する恐怖を強調する衝撃的な数値です。たしかに、メテオロジーという語句には、軌道を外れる巨大な岩を意味する流星 (meteor) という言葉が含まれています。

しかし、英語にはメテオロジーによく似た別の単語、メトロジー (計測学) があります。メテオロジーは人々を怖がらせることがありますが、メトロジーの場合は恐れる必要はありません。両者は非常に似通った名前をしていますが、メテオロジーが天候と気候の科学であるのに対し、メトロジーは測定と重さの科学です。そして、中小企業 (SMB) が特に注意を払うべきなのは、天候に関係なく、測定の科学 (およびそのアプリケーションに関連するツール) です。

実際、計測学はまったく恐れる必要がありません。また、中小企業は、技術を習得するために特別なスキルや数学の学位が必要だと考える必要もありません。使いやすい3D測定機器 (ポータブル測定アームなど) とソフトウェアにより、メトロジーは簡単で分かりやすい応用科学となりました。特に、精度に問題のある手動式測定器、かさばる固定座標測定マシン(CMM) 、および同様の製品と比較すると、オペレーターは、部品を生産している機械に部品が残っている間も含めて、いつでもどこでも測定することができます。それだけでなく、このようなメトロジーソリューションを採用している企業 (およびその顧客) は、検査レポートの永久デジタル記録を持つことで利益を得ることができます。透明性と効率性を最大限に高めることができます。

ポータブル3D測定アームの明るい未来予想

では、今日のメトロジーツールと言った場合、何を意味するのでしょうか?この記事においては、製品の製造および検証を目的とした携帯型のデジタルツールです。メトロジーが活躍する中小規模の産業は多様で、機械工場、鋳造、鍛造、製作、冶具、金型・鋳型、製造/機械アセンブリなどが含まれます。

FaroArm® のようなツールたとえば、は、持ち運び可能なデジタル測定の優れた例です。新しいFARO® Quantum Max ScanArmは、Quantum Maxポータブル座標測定器(CMM)の測定機能とレーザーラインプローブの非接触機能を組み合わせることで、幅広い機械工場や産業用途で信頼性の高い3D測定を可能にします。Quantum Maxは、プロジェクトのニーズに応じて、精度、速度、またはその両方の融合を最適化する3つのレーザーラインプローブも提供しています。

前モデルと同様に、小型で高い測定精度が要求される作業に最適であり、その利便性、スピード、使いやすさにより、マイクロメーター、ノギス、ハイトゲージなどの複数の手動式測定器を大幅に改善し、代替することができます。Quantum Maxのような製品を使用することで、小規模事業の収益性を左右する要因である検査のボトルネックとオペレーターに起因するばらつきがすべて取り除かれとなります。

Quantum Maxの場合、収集したデータはコンピューターに直接保存され、オリジナルのCADデータと比較されます。CADデータ?ご使用のコンピューター数値制御機械 (CNC) はCADデータによって駆動されるため、加工に使用されているものと同じ公称基準値を使用して検証および測定してみてはいかがでしょうか?CADデータなしでも大丈夫でしょうか?設計図のような参照可能な公称測定仕様があれば、これらのツールを使用することができます。これらはすべて、部品の測定が元の設計仕様に基づいて検証されていることを確認するための方法です。そして、それは部品の不合格や廃棄を最小限に抑えることに役立ちます。

Quantum Maxは、革新的で手頃な価格の3Dメトロジーツールが、中小規模のビジネスにどのように貢献できるかの一例に過ぎません。もう一つの製品群は、レーザートラッカーです。これらの製品は大規模な3D測定に最適です。レーザートラッカーは角度と距離を測定します。これは本当に狙いをつけて測定するだけの簡単操作で、アセンブリの組付精度確認や、部品とアセンブリの検査、機械の据え付けと組付精度確認、リバースエンジニアリングに最適です。例えば、ボートのアセンブリにおいて個々の部品を手動で測定する代わりに、レーザートラッカーは船体全体を測定することができます。すべてのデジタルモデルの場合と同様に、測定された仕様は、CADまたは設計図であるかどうかにかかわらず、元の設計仕様と比較することができます。

3Dメトロジー機器の3大要素の締めくくりとして、急成長分野であるレーザーガイドアセンブリ投影を使用した仮想テンプレートがあります。これらのデバイスは、目に見えるレーザーのアウトラインを3D表面や対象物に投影し、組立作業を行う人が作業の順序付けやコンポーネントの位置決めに使用します。これは、数字によるペイントを3Dメトロジーで実現するようなものだと考えてください。オペレーターは部品を画像のアウトラインに合わせるだけで、アセンブリが完了します。

CADベースのバーチャルテンプレートは、物理的なテンプレートや冶具の必要性を無くし、他のデジタルソリューションと同様に、人的エラーやコストのかかる再作業のリスクを低減します。これらのツールを使用することで、メーカーは、品質管理を大幅に改善しながら、大きくて重いテンプレートの使用する際にかかる時間と費用を回避することができます。

長期的な展望:恐怖心を払拭する

このような製品を使ったことのない中小企業にとっては、多少の不安は当然のことです。多くの中小企業では、手動の測定ツールを10個程度しか使用しておらず、コンピューターベースの3D測定への移行は困難に感じるかもしれません。しかし、移行は全く困難ではありません。

最も一般的な懸念の1つは、技術自体が正確すぎるというものです。つまり、データ量が多すぎるために、スタッフをイライラさせてしまうのではないかということです。あるいは、元の設計仕様に対してわずかに公差から外れた組付精度確認が表示されてしまうので、エラーを修正する価値がないのではないかということです。(測定ツールが知らなくて良いことを教えてくれるのなら、そもそもなぜそれを購入する必要があるのかと言う議論が内部で起こりがちです。)

しかし、熟練した専門家なら誰でも知っているように、無知は至福ではありません。それは無知です。3D測定は、既存のプロセスをひっくり返すことではありません。むしろ、Quantum Max、レーザートラッカー、仮想テンプレートなどのツールはすべて、製造プロセスのさらに上流で問題やエラーを特定するのに役立ちます。エラーの検出が早ければ早いほど、発生するスクラップややり直し、残業コストは少なくなります。スループットの高いSMBの場合、アライメントエラーは、たとえ製品出力のわずかな割合であっても、急速に高価になる可能性があります。3Dメトロジーのスマートなアプリケーションにより、メーカーは複数の「利益の殺人者」を避けることができます。

  • 再加工と手直し
  • 許容範囲外で最終検査に合格しない部品に追加の製造時間とコストを投入する - おそらく最もコストのかかる廃棄と再加工の例です。
  • 不適合製品を顧客に出荷することは、コストがかかるだけでなく、結果として顧客の不満が生じ、契約と収益の損失につながる可能性があります。

メトロジーにもう不安はありませんね?。実際、3Dメトロジーを使用しないことの方が恐ろしいと言えるでしょう。

トップから率いる「スプリングフォワード」

あなたが気象学者であろうと計量学者であろうと、池の「より大きな魚」から少しの指導を得るのは役立つことは確かです(ここでも天気と自然のテーマを継承します)。

この場合、中小企業はより大きな競合他社に倣うのが賢明です。少なくとも、業界の大きな動向に注目しておきましょう。メーカーの規模にかかわらず、3D測定は最終製品の検査だけでなく、加工プロセス全体を通じて貴重な追加技術であり、ワークフローを簡素化しながら完成までの時間を短縮することが明らかになりました。

今後数年間で、3Dメトロジーが製造のあらゆる側面で進歩するにつれ、大企業と同様に、ますます多くの中小企業がこの技術を採用するでしょう。また、スマートファクトリーアプリケーションや加工ワークフロープロセス全体への3D測定ツールの統合がますます加速し、より多くのデータが収集され、処理され、共有されるようになります。ポータビリティ、「一時停止機能」(潜在的な問題を即座に特定し、より短時間で機械プログラムを修正)、およびインプロセスアライメントは、今日の機械オペレーターがその規模を問わず、採用を熱望している成功の主な原動力です。

現在でも、ミズーリ州ウェストプレーンズのGreater Ozarks Center for Advanced Technology (GOCAT)の新しい12週間のプログラムにサインアップしたことからもわかるように、今日の 学生は、未来のオートメーション製造スキルを学んでいます。マーク・トウェイン国有林とオザーク国有林に挟まれたアメリカの小さな都市でも、こうした教育の人気が高まっていることから、他の学習機関が注目していることは間違いありません。

したがって、これらのソリューションを今すぐ採用することで、競合他社の一歩先を行くことが可能になるかもしれません。また、言うまでもなく、新たな人材獲得の「武器」となるでしょう。

今、それは売上と収益性の向上につながり、それは確実に「雨を降らせる」ことでしょう。

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