GFXは世界中の生産工場で使用されています。今回はフランスのSECADのご紹介を致します。

【HepcoMotionイギリス本国の記事を翻訳しております。原文をお読みになりたい方はHow L’Oréal Reduced Throughput Time From 10 Hours to 15 Minutes – HepcoMotionからご覧ください】

化粧品業界の特徴は、小ロットと競争の激しい市場です。この市場で生き残るためには、メーカーは最大限の効率を追求し、柔軟な生産方法を活用する必要があります。これを実現するには、トップクラスのエンジニアリングと最新の駆動および制御方法が大きな役割を果たします。

フランスの機械製造会社SECADは、「システムの性能は、個々の部品の合計よりも大きく、相互作用の結果である。」と述べています。SECADは、化粧品業界の大手企業向けに定期的に機械を開発しているため、そのことを熟知しています。「新しいプロジェクトのたびに、新しいチャレンジがあります」と、機械エンジニア、Kevin Gomesは言います。世界最大の化粧品会社L’OREAL向けのこのプロジェクトで、SECADは、化粧品ボトルの積み下ろし、充填、ラベル付けを含む6つの個別の生産ラインを1つの生産ラインに統合するという課題に直面しました。

課題は、スループット時間を大幅に短縮することでした。化粧品や医薬品の充填やラベル付けなど、小型で軽量で壊れやすい製品の取り扱いには、専門の機械が必要です。

従来、製品をある作業ステーションから次の作業ステーションに移動するには、「パックハンドリング」機能を備えたコンベアベルトが使用されています。パックは、製品キャリア、輸送カップ、またはキャリアとも呼ばれ、製品の安定性と最適な位置を保証します。一見すると、この従来のソリューションは最も合理的で経済的なオプションのように見えますが、詳しく調べると欠点が見つかります。

従来の製品輸送方法では、個々の作業ステーションが一連のコンベアで接続されています。その結果、大きな工場の設置面積が必要になります。個別の作業セルと接続コンベアには、さまざまなプロセスを可能にする標準化されたシステムよりも多くのスペースが必要です。さらに、パックが個々のステーションを通過したときに、パックを収集してシステム間で移動するための追加の機器と機械が必要です。これらの機械もサービスとメンテナンスが必要であり、メンテナンスコストが増加します。L’OREALの場合、システムからシステムへのパックの転送を完了するために、複数の蓄積容器が必要でした。従来の設定で考慮すべきもう1つの要素は、十分な製品スループットを達成し、処理時間が異なる場所での連続フローを可能にするために、多数のパックが必要になることです。ロレアルは既存の処理工場で合計300個のパックを使用していました。新しいセルでは、この量を76%削減して70個のパックのみにすることができ、同時に生産性が向上します。蓄積容器も不要になります。

システム内のパックの量を減らすだけで、規模の経済の面で大きな節約が実現できます。

効率面でのこれらの向上は、ロータリーモーターとリニアドライブシステムを組み合わせたBeckhoff eXtended Transport System (XTS) のおかげで実現できました。このシステムでは、パックが載っている各キャリッジの動きが、いわゆる「可動子」によって個別に制御されます。可動子は、HepcoMotion のスチールクランプに取り付けられた電子駆動要素で構成されています。これは、対応する電子部品が取り付けられている、同じくHepcoMotionの対応するスチールトラックにぴったりとフィットします。各可動子が個別に制御されるため、XTSでは非同期の作業プロセスを1つの生産ラインに高速で組み合わせることができます。さらに、ソフトウェアを介して可動子を個別に制御できるため、非常に短い時間枠内で作業ステーションを追加したり、製品形式を変更したりすることができます。

SECADはXTSに切り替えることで、最大速度4m/s、加速度40m/s2を達成できました

800gの荷重で1日8時間、週6日稼働するシステムで5年を超えるシステム寿命を実現するために、XTSシステムはHepcoMotionのGFX 1-Trak Liteシステムと統合されました。完全にモジュール化された GFXシステムは、クロソイドパストラックセクションを備えたスチールサブ構造で構成されています。クロソイド曲線は、システム内で180°ターンを移動する可動子に最適なパスを提供します。このシステムには、精密なグラウンドスライドとHepcoMotionの特許取得済み軽量3ベアリング可動子が組み込まれており、カーブでも遊びがゼロであることが保証されています。完全に一致した直線および曲線のトラックセクションは、GFXなどのHepcoMotionトラックシステムを競合他社よりも優れたものにする機能です。「J」字型は、1つのトラックに沿って複数のワークステーションを組み込むための省スペースの方法です。

高い加速度と停止と起動を繰り返す動作プロファイルの結果としてシステムにかかる負荷と力に対応できる、堅牢な機械ガイドシステムを備えることが重要です。このアプリケーションでは、ガイドシステムはセルの奥深くに収納されています。そのため、メンテナンスを最小限に抑えることが非常に重要です。HepcoMotionのGFXシステムは、システムで発生する可能性のある予荷重を吸収するように調整できる偏心ベアリングと、必要に応じて可動子を取り外して交換できるようにスライドの取り外し可能なセクションを備え、これに必要な信頼性を提供します。

SECADは、元のシステムの代わりに70個の可動子を備えたシステムを導入しました。Beckhoffのリニアモーターモジュールがシステムに取り付けられ、各可動子には駆動用の磁石が取り付けられています。エンコーダフラグが可動子の位置をモーターモジュールに中継します。SECADシステムでは、すべての製品処理がシステムの片側で実行されるため、使用されていない側に一連の作業ステップを追加できます。

「BeckhoffのXTSシステムとHepcoMotionのGFXの最適な組み合わせのおかげで、スループットを大幅に向上させ、柔軟性を高め、そして最後に、より静かな生産を実現するという目標を達成することができました。」

とSECADのプロジェクトマネージャーは語る