DAVID LARCOMBE
イギリス、ランカシャー州ボルトンにあるトレーラーメーカー、インデスペンション社の工場では、2016年12月にCO2レーザー式加工機を約80万ポンド（約130万ドル）を投じて導入したバイストロニック社製ByStar Fiber 6520ファイバーレーザー加工機に置き換えたことにより、板金切断の生産性が倍増した（図1）。この4kWファイバーレーザーは6.5m×2mの加工ベッドを備えており、英国市場に導入されたファイバーレーザー加工機としてはこれまでで最大規模となる。
インデスペンション社の購買部長、スティーブ・サドラー氏は次のように述べています。「当社では主に43A鋼と亜鉛メッキ前の軟鋼、そして一部アルミニウムを、厚さ1mmから12mmまで切断しています。3mmまでの厚さであれば、ファイバーレーザーはCO2レーザーの3倍の速さで切断できます。1mm厚の鋼板であれば、毎秒10個の穴を開けながらあっという間に切断できます。厚みが増すにつれてその優位性は薄れていきますが、全体的に見て、当社が加工するすべての厚さにおいて、ByStarは2倍の速さです。CO2レーザー加工機では増え続けるレーザー切断の作業量に対応できず、工場内でボトルネックとなっていた問題を、一気に解消することができました。」
このファイバーレーザーは、2009年にインデスペンション社から納入された同容量のバイストロニック製CO2レーザーとの下取り交換で購入された。サドラー氏は、旧型機は1日最大20時間稼働していたにもかかわらず、良い価格で売却できたことを確認し、このメーカーから機器を購入する利点として、機器の価値が維持されることを強調した。
当初、レーザー切断に投資した主な理由は、トレーラー製造における社内管理を強化し、板金加工を外部業者に委託する費用を削減するためでした。また、試作品製作と設計プロセスを効率化し、新製品をより迅速に市場投入することも重要な目的の一つでした。
「2009年以前は、製品開発の際に試作用の板金部品を1セット、2セット、あるいは3セット購入する必要がありました」とサドラー氏は続けた。「下請け業者は少量生産に積極的ではなかったため、価格は高くなりがちで、試作品の納品には4～6週間かかっていました。設計変更が必要になり、下請け業者に再度試作品を依頼する必要が生じた場合（例えば、新しい泥除けセットのような単純な変更でも）、さらに1ヶ月ほどかかることもありました。しかし今では、部品を数日で社内で生産できるようになったため、新型トレーラーのリードタイムは通常6～7ヶ月から5ヶ月未満に、改造トレーラーの場合は3～4ヶ月から2ヶ月未満に短縮されました。」
サドラー氏は、10年前にはレーザーカット加工を施したトレーラーはほとんどなかったが、現在では広く使われていると指摘した。実際、製品は最新のレーザー切断機の優れた性能を活かすように設計されている。その利点の一つは、加工精度が非常に高いため、組み立て時に部品が正確かつ迅速に組み合わさり、時間のかかる仮組み作業が不要になることだ。
もう一つの利点は、特にファイバーレーザー加工の場合、加工速度が非常に速いため、多数の穴やスロットを設けることで部品の軽量化を費用対効果の高い方法で実現できることです。手作業で行うには労力がかかりすぎるため、経済的ではありません。
レーザー切断セルは、夏季には昼夜交代制に加え消灯時間も設けて、1日合計18～20時間、週5日間稼働する。それ以外の期間は、昼夜交代制に加え消灯時間を設けて、1日10～12時間稼働する。
インデスペンション社は、処理するシートサイズが非常に多岐にわたるため、自動積載が困難であることから、自動化設備を導入しないことを決定しました。部品サイズの範囲も広く、5.8mを超えるものから小さいものまで様々です。そのため、多様なサイズに対応するにはオペレーターの立ち会いが必要となり、シートの取り扱いには手動式の吸引パッド式リフトシステムが使用されています（図2）。
図2。ByStar Fiber 6520のシャトルテーブルへのシートの積み下ろしは、Indespension社では吸盤式リフト装置を使用して手動で行われている。
しかし、生産ロットがごく少数の単純な部品で構成され、それらが薄い板材から切り出される場合、これは会社にとって問題となる。ファイバーレーザー加工機の切断サイクルは非常に速いため、オペレーターは前のスケルトンから部品を振り落とす時間がないまま次の加工済み板材が準備できてしまい、次のブランク材をシャトルテーブルに載せる時間もないのだ。
そこで同社は、一部の板金切断プログラムにマイクロタグを組み込むことを検討している。これにより、成形された部品が骨組みに付いたままになり、加工済みの板金全体をオフラインステーションに搬送し、そこで別のスタッフが部品を取り外すことができるようになる。
インデスペンション社のトレーラーに使用されるレーザーカットされた板金部品のうち、80%は折り曲げ加工が必要です。そのため、最初のレーザー加工機が設置された際、同じサプライヤーからタンデムプレスブレーキも同時に納入されました（図3）。
レーザー切断機とプレスブレーキを同じサプライヤーから調達することで、生産性の向上というメリットが得られます。なぜなら、どちらも同じBySoft 7ソフトウェアを使用しているからです。Indespension社のSolidWorks CADシステムで新しい部品を設計し、強力な3D CAD/CAM機能を備えたBystronic制御ソフトウェアにエクスポートすると、モデルからレーザー切断用のプログラムと、バックゲージ位置や工具配置を含む部品の曲げ加工シーケンスが生成され、遅延やダウンタイムを最小限に抑えることができます。
完全なシミュレーション機能を備えたこのソフトウェアは、シートから最大限の部品を配置し、切断計画を作成し、製造プロセスの概要を提供するとともに、生産データや機械データへの即時アクセスも可能にする役割を担っています。
「当社は、革新性、品質、そして環境への配慮において市場をリードすることに尽力しています」とサドラー氏は締めくくった。「バイストロニック社のファイバーレーザーの導入は、これらの目標達成に貢献するとともに、切望されていた生産能力の増強にもつながります。また、これは当社の企業理念の重要な一部である英国での製造へのコミットメントを示すものでもあります。」
