導入事例

風力タービンの超大型部品検証で時間とコストを半分に削減

風力タービンの超大型部品検証で時間とコストを半分に削減

米国エネルギー省(DOE)は、2020年までに米国電力需要の少なくとも5%を風力から得るという目標を定めました。これは、風力などの「自然エネルギー」に対する需要が増大していることを意味します。ミシガン州アルペナのATI Casting Service社(http://www.aticastingservice.com/)は、急成長する風力需要の恩恵を受ける企業の1つです。ATI社は、アメリカ風力エネルギー協会(AWEA)のメンバーとして、15年以上に渡り風力業界に携わってきました。

「風力エネルギーは環境にやさしく、石炭、天然ガス、核燃料とは異なり、その価格は変動することなく、いつでも無料。」と語るのはATI Casting Service社 David Neil社長。「この事実とDOEの2020年目標が追い風となり、大急ぎで風力タービンを生産、稼動し、エネルギーの生成が始まっています。当社の顧客基盤は拡大しており、また当社の既存顧客の需要も同様です。」

ATI Casting Service社は、風力エネルギーなどの市場で使用される大型鋳物の生産を得意とした、鋳鉄鋳造およびフルサービス機械の生産現場になっています。風力タービン用の部品、タービンハブ、歯車箱の鋳物などを生産しています。最新の科学技術と製造方式を採用し、その高品質の鉄鋳物は製造されています。

課題:

製造工程において、ATI Casting Service社は、風車の長いブレードのタービンハブ用に生産する鋳物を測定しなければなりません。タービンの大きさににより、各々の鋳物のサイズは90kg以下から22トンを超える範囲に及びます。商業用風車のハブだけで、その重量は優に16トン超に相当し、大人が歩いて通り抜けることができる大きさです。ATI社は、この驚くほどの数字を取り扱い、このような大型部品の鋳造力を持った、数少ない鋳造企業の1つになっています。

このような大型鋳物を製造するには数段階を要します。ハブは、シリカ砂型を用いて始め、融解した鉄金属で鋳造し、後で冷却して成形します。ハブを成形した後、それを型から抜き出し、ショットブラスト機で清浄します。その他多数の工程を経て、顧客の仕様に正確に合致しているか、ハブの最終検査を行います。

かつてATI Casting Service社では、固定式CMM、レーザーキャリブレーションシステム、干渉計を併用してだいたい2.4mの風力タービンハブを測定していました。このような器具の併用は、複雑で、迅速とはいえず、そして昨今必要とされるレポート作成ができませんでした。それに固定式CMMでは、ATI Casting Service社で測定する各種サイズのパーツを読み取ることができませんでした。

解決策:

ATI Casting Service社は、使いやすく、かつ以前なかったレポート作成機能を求めました。必要な情報をキャプチャできることももとろん重要でした。これらのすべてを獲得するために、FaroArmとFARO Laser Trackerを導入することを決めました。両方とも、ATI Casting Service社で必要だったレポート機能と速度を提供する可搬式CMMです。

個々のハブのサイズと仕様次第で、ATI Casting Service社ではFaroArm、Tracker、またはその両方を併用して、必要な測定を行っています。FaroArmは、内寸データを収集するために、ハブ内部に設置します。これは、3.7mのFaroArm測定範囲に収まるATIのあらゆる鋳物に最適です。測定直径範囲70mのLaser Trackerは、同社の最大の部品にも最適です。FaroArmのハードプローブまたはLaser TrackerのSMR(球状リフレクター)のいずれかで、ATI Casting Service社では、ハブの外側をトレースして、ドリル穴に類似のパターンの寸法および表面の平面度を検証することができます。

ATI Casting Service社の工程に導入することには何の問題もありませんでした。そのテクノロジーが皆にすぐ受け入れられたのは主に、両機器が使いやすく、かつ理解しやすいからです。2週間足らずでトレーニングは完了し、実践的な応用力が身に付きました。

ATI Casting Service社では、そのパーツの測定および機械のアラインメントのために、FaroArmとLaser Trackerの両方を利用しています。両器はハブ適格性確認プロセス、およびアラインメントの認定のために使用されています。超大型機械のレベリングを社内で行えるまでになり、ATI Casting Service社は、現在、検証用と顧客向けに、完成した加工物のリードアウト・レポートを提供しています。

ROI:

ATI Casting Service社にとって、最大の価値は時間の削減とコストの削減が得られたことでした。以前は、機械のアライメント確認などを外部業者に委託し、2日間のサービスで数千ドルを費やしていました。それが現在は、その同じサービスを行うのに、社内で半分の時間で可能になったのです。

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