ケース・スタディー: 真空含浸処理の製造フローを改善

効率的な製造フローを確立するには、部品や材料がスムーズに流れ、遅れが最小限になるよう、作業ステーションや装置を順番に配置することが非常に重要です。効率的な生産フローを導入することで、生産性や柔軟性が向上し、必要な資本の削減にもつながります。

表面工学の業界屈指の企業であるAnoplate社は、生産フローに関する問題を抱えていました。同社は、多孔質材料におけるガス放出、耐薬品性、前処理のブリード・アウトから発生する破損の可能性を排除し、かつ漏れ経路のシールを行う真空含浸サービスを提供しています。Anoplate社は、航空宇宙、防衛、情報技術、レクリエーションなどの分野で活躍する世界的に有名な大手企業向けの、高価値で複雑なダイ・キャストの加工を行っています。鋳造は通常、小さなブラインド（ドリル加工なし）・タップ付きの薄肉のものです。

課題

Anoplate社のオペレーションは、2棟の建物で展開しています。本社ビルにはオフィスがあり、また真空含浸処理も行っています。通りを挟んだ2つ目のビルでは、蒸気脱脂とメッキ処理のプロセスを行っています。ダイ・キャストの工程には、自社製のバッチ式含浸装置を使用しています。バッチ式とは、様々な部品を集めて大量に処理するシステムです。 含浸処理の前には、まず脱脂処理を行います。

同社は真空含浸法に精通してはいましたが、バッチ・システム特有の以下の3つの制限により、複雑な鋳物を効率的に処理することができませんでした。

1. コンタミネーション：クリーンなシール部分を完成させるには、余計な手順が必要でした。貫通したテープ穴やブラインド・テープ穴に、硬化したシール剤やオイルが残留し、工程終了後には作業者が機械やテープ穴を手洗いしなければなりませんでした。また、多くの部品では含浸が2回必要でした。
   
   
2. シール剤の使用：システム処理用バスケットは、シール剤の「引きずり出し」の原因となることが多くありました。この引きずり出しにより、シール剤の使用量が増え、引いては材料費の増加につながっていたのです。
   
   
3. 非効率的な生産フロー：非効率的な生産フロー：プロセス経路（脱脂、含浸、メッキ処理、仕上げ）では、建物の間を部品が何度も行き来するため、常に輸送用ダンネージ材への出し入れをする必要がありました。処理数が増加するにつれ、部品損傷のリスクも増え、在庫管理が不十分となり、プロセスにかかる費用も増大していました。

ソリューション
同社の課題に対応するため、GW社はカスタマイズされた、無駄のないフロント・ローデイング方式のHVLV真空含浸システムを提案しました。

コンタミネーションの除去に向け、GW社は、1サイクルあたりの鋳造数を最大化し、重要な機械機構を保護するような、カスタム化したフィクスチャーの設計を行いました。HVLVの高度な洗浄サイクルは、ブラインド穴や機械機構からシール剤を洗い流すため強力洗浄を行うようにプログラムされました。

含浸処理を行った後は、部品を遠心分離し、未使用のシール剤を回収します。回収されたシール剤はシール剤用容器に戻され、次のサイクルで使用します。HVLVでは洗浄を行う前に未使用のシール剤を回収するので、シール剤の引きずりやコンタミネーションの恐れがありません。

Anoplate社は、同システムをメッキ処理作業と同じ建物内に導入することを希望していました。そこでGW社は、製造ラインに合わせたHVLVの設計を行いました。HVLVモジュラーのフットプリント（設置面積）は96 平方フィートで、フロアの改修は必要ありません。さらにGW社は、HVLVがAnoplate社のオペレーションの順番とどのように統合できるかを調査した結果、HVLVを導入することで従来の脱脂プロセスを削除できることが判明しました。

この完璧なシステムに対して、Anoplate社は実際の投資前に非常に厳しいサンプル試験を実施しました。サンプルは、Anoplate社に提案したものと同じ機械を使用して、GW社の本社にてHVLVの処理を行いました。その結果、HVLVはリーク経路をシールするだけでなく、コンタミネーションを削除し、シール剤の使用量も削減したことが判明したのです。さらに、HVLVモジュラーのフットプリント（設置面積）が、既存の生産ラインに対して簡単にフィットすることが実際に確認できたのです。これらの試験の結果により、Anoplate社はHVLVの採用を決断したのです。

結果
HVLV導入後、オペレーションおよびメンテナンスのトレーニングが実施され、たった2週間以内にシステムが再稼働したのです。それ以来、Anoplate社の課題はHVLVが解決し続けています。

1. コンタミネーションの除去：システム内のカスタム化したフィクスチャーおよび徹底した洗浄により、すべての部品が不具合なく処理され、シール剤の残留コンタミネーションの後は確認されませんでした。
   
   
2. シール剤の使用を最小限に抑制：シール剤の「引きずり出し」が大幅に減少し、シール剤にかかる費用50％も削減されました。
   
   
3. 生産フローの改善：HVLVはメッキ施工の工程と共に稼働しています。含浸処理を行う装置に直接部品を輸送することで、人件費を50％も削減し、また生産性も30％向上することができました。

「我が社が抱えていた課題に対して、HVLVは非常に効果的なソリューションでした。私たちが保有していた高度な製造環境を活かした、比類なき品質の製品の製造が可能になりました」Anoplate社のエンジニアリング担当副社長Jesse Campbell氏はこのように述べています。「またこのシステムは、従来の含浸装置のイメージを一新してくれました。シンプルな操作性、洗練されたモダンな外観をも我々は手に入れたのです」

最後に
HVLVの導入によって、Anoplate社の真空含浸サービスの競争力は更に増したといっても過言ではありません。コスト削減、品質向上、効率化により、真空含浸ビジネスに変革をもたらしたのです。