機械 OEM が今を迎えます

人工知能と自動化が機械加工の最新化に貢献

製造業の世界が機械工場の外で変化するにつれて、内部のものも同様に変化する必要があります。 そのため、工作機械サプライヤーは、工場が最新の生産要件と経済的考慮事項に適応できるよう支援するためにできる限りのことを行っています。 これらの企業は、さまざまな方法でテクノロジーをアップグレードすることに加えて、顧客の機械加工作業の高度な自動化への移行を支援しています。

一部の工作機械のアップグレードは、ユーザーからの強い要望の結果として行われています。 たとえば、ノースカロライナ州シャーロットの工作機械メーカーであるオークマ アメリカ コーポレーションの営業およびマーケティング担当副社長ティム ティーセン氏によると、電気自動車メーカーなどは、より高いスピンドル速度と馬力を備えた通常のシステムを求めています。 35,000 rpm以上の（非常に）高速な加工を始めますが、私はそれについて話しているのではありません」と彼は言いました。 「私が言いたいのは、これまで高速加工の基準内で最適な領域が向上しつつあるということです。」

オークマは通常、最大 10,000 rpm のスピンドル速度を備えた 75 馬力の機械を提供しますが、多くの顧客が現在 100 または 150 馬力で 18,000 rpm のスピンドルを要求していると同氏は指摘しました。 「それがニッチなアプリケーションであると考えるのであれば話は別ですが、業界内ではそれがますます主流になりつつあると私は見ています。」

ティーセン氏によると、Okuma の顧客は、数秒で高スピンドル速度まで加速できるよう、より多くの機械馬力を望んでいます。 また、彼らは、通常、アルミニウムやチタンを加工する場合に、送り速度を上げ、サイクルタイムを短縮するために、より高いスピンドル速度を望んでいる、と彼は付け加えた。

サプライヤーは機械の機能を高めるだけでなく、機械を使いやすくすることにも努めています。 1 つの方法は、会話型制御を組み込むことです。これは、ユーザーが制御画面に表示される単純なメニューの項目に応じてプログラミング情報を入力できるテキストベースのテクノロジーです。

たとえば、イリノイ州ホフマン エステーツにある DMG 森 USA Inc. は、ギア スカイビングなどの操作のための高度なプログラミングを簡素化するように設計された会話型制御オプションであるテクノロジー サイクルと呼ばれるものを提供しています。 必要なプログラムをオフラインで作成する代わりに、テクノロジ サイクルにより「複雑なプログラミング サイクルを工作機械に入力できるようになります」と DMG のナショナル エンジニアリング担当ゼネラル マネージャーのジェラルド オーウェン氏は述べています。 また、オペレーターがその場でプログラムを調整できるようにすることもできる、と同氏は付け加えた。

DMG は、そのような機能を提供する数多くの機械メーカーの 1 つです。 「以前は非常にハイエンドな機能だったものを組み合わせて簡素化し、それらへのよりシンプルで使いやすいインターフェイスを提供することが、業界全体のトレンドになっています」とオーウェン氏は語った。

その他の高度な工作機械の機能は、よく議論されている人工知能の分野の開発を利用しています。 たとえば、マザック社（ケンタッキー州フローレンス）の Smooth Ai サーマル シールドは、機械の動作や環境によって引き起こされる温度変動による機械コンポーネントの熱歪みを補償するために、マザックのすべての新しい機械に組み込まれています。 自動バージョンでは、センサーが温度データを継続的に収集し、そのデータから学習するソフトウェアによって保存および分析されるため、必要に応じてプロセス パラメーターを調整して、機械内の温度に関連した変化が部品の品質に影響を与えるのを防ぐことができます。

マザックのマシニングセンター製品グループマネージャーのジャレッド・ライク氏は、「その目的は、一日中あるいは加工プロセスを通して機械を安定に保つことです」と述べた。 「そして目標は、マシンからすべての良好な部品を確実に取り出すことです。」

AI は、マザックのスピンドル状態監視機能の運用においても重要な役割を果たしています。 この機能の目的は「切削中にスピンドルが固着したり故障したりするのを防ぐこと」だとライク氏は語った。 「10,000ドルの部品を切断していて、スピンドルが固着したり止まったりして、その部品を廃棄しなければならなくなるのは望ましくありません。」

シンシナティ大学工学部と提携して開発されたスピンドルの健全性モニタリングは、動作中のスピンドル ベアリングの振動と周波数を、実際のスピンドルのテストで得られた振動と周波数の値を示すグラフと比較するアルゴリズムに依存しています。 開発チームは、正常なスピンドル、欠陥のあるスピンドル、磨耗寸前のスピンドルから得られたデータをグラフ化しました。