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準備完了 - 電子機器組立における不具合ゼロ戦略

最新の高性能電子機器は、文字通り「生きて」います。求められる要件がますます厳しくなっているため、組立工程ではどんな不具合も許されません。そのため、ドイツのラボ向け電源メーカは、組立工程にアトラスコプコの締付ツールを導入し、締付工程のすべての不具合を検出し排除することに成功しました。

「昨今の電気技術研究所や研究機関では、単一方向性および双方向性のDC電源や回収機能を備えたDC電子負荷が不可欠になっています」と、フィーアゼンにあるEA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG社(EA)の製品マネジャー、マーカス・ストップス氏は指摘しています。「これらの機器は、自動車関連エレクトロニクスや各種高圧部品の試験に欠かせません。エレクトロモビリティ関連に必要なテストはますます重要になっており、これらのハイテク機器がなければテストの実施はほぼ不可能です」と、わずか幅19インチの小さな機器の重要性について、ストップス氏は説明しています。これらの革新的機器は、コンパクトな白の金属製ハウジングに収納されており、使われたエネルギーの最大96%を主電源に戻していることを示す形跡は全くありません。

96%の高効率

「EA社は、回収機能を備えた電子負荷の発明者として認められており、最近では電力損失をわずか4%に抑えることができるようになりました」と、ストップス氏は誇らしげに説明します。彼によるとこれは世界に認められる成果であり、コストを削減するとともに複雑な冷却システムが不要になるとのことです。ストップス氏は、機器はあまり目立たないため、組立時に、機能面および安全面で不可欠な締付作業が75か所もあることはあまり知られていないと語っています。

「適切なトルク値で正しく締付作業を完了することが絶対不可欠です。締結部位に1つでも不具合があれば、施設全体を閉鎖せざるを得ない事態に陥るおそれがあります。そのためEA社では、組立後に関連締結部位すべてをテストしています。」と、ストップス氏は生産施設内を案内しながら語ってくれました。この工場の製造はハイレベルで、回路基板の組立、半完成部品、包括的な性能テストと最終組立を実施しています。「当社は最高レベルの製造体制を維持して社内のスキルを確保し、主要な生産段階すべてにおいて最先端を維持することを目指しています」と、ストップス氏は強調します。

モニタリングによる不具合防止

Montagemitarbeiterin bei EA mit MicroTorque-System
最新の事例として、ストップス氏は組立工程の締付ツールを全て入れ替えたことを紹介してくれました。「工程の安全性と品質を最大限に高めるため、組立工程を途切れることなく監視して、締付データを評価したいと考えていました。データを活用すれば、さらに品質を改善できます。これは従来使っていたバッテリ駆動ツールでは不可能でした。そのため、当社のツールサプライヤであるTools-Technik-Gilges社の提案を受け、同社パートナーのアトラスコプコツールス製の革新的なMicroTorqueシステムを試験的に導入することにしました。」このシステムは、重要な締結部位のテストを大幅に簡素化し、試験導入が成功裏に完了した後、追加のテストは不要になりました。

立ち上げを容易に

「最初のシステムの試運転は非常に簡単で、直観的でした」と、EA社生産責任者代理のフランク・シュリーファーズ氏は報告しています。 

Frank Schriefers_Adjunct-Productiemanager EA Elektro-Automatik

「MicroTorqueコントローラのソフトボタンを使うと、当社の電子負荷部品組立に必要な100 Ncmのトルク値と最適の締付速度をほんの数秒で設定できます。コントローラを使ったプログラミングを導入したことで、これまで使用していたバッテリ式スクリュドライバのシャットオフクラッチによるトルクの機械的な調整、点検に比べて精度と利便性が向上しました。」

Frank Schriefers, deputy head of production at EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG

従来のツールとは対照的に、MicroTorque機器は電子トルクセンサを装備しており、極めて精密に機能・制御します。

作業者に代わって考えるツール

アトラスコプコによると、お客様個別の組立要件に応じてMicroTorqueシステムをプログラムすれば、作業者のミスをほぼ防ぐことができるといいます。「各締結部位の締付トルクと角度は個別に監視され、不正なねじ締付をほぼ防ぐことができます。たとえば、ねじ山に不具合があるねじが挿入された場合や作業者がツールのトリガーを早く放しすぎた場合には、MicroTorqueシステムがすぐにアラームを発し、手直しを要求します。さらに、内蔵の本数カウント機能により、組立工程でねじの締付忘れを防止できます」と、シュリーファーズ氏は説明しています。「本数カウント機能が作業者をサポートすることで、工程の確実性が高まりました。さらに、高度な監視機能により、後続のテスト工程が不要になりました。」と、ストップス氏はポジティブな操作体験を報告してくれました。

組立データ活用によるスマートネットワーク化

トルクと回転角度を常時監視するため、生産現場で不正に組み立てられたモジュールが検出されないまま流出することがなくなりました。EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG社は、アトラスコプコのトレーサビリティシステムによってさらなる安全を獲得しました。記録されたデータを活用することで、フィーアゼンの電子機器メーカーは、市場クレームが発生した場合でも、生産時に各締結部位仕様に準拠して高い精度で締付けられていることをすぐに実証できます。そのため、ストップス氏とシュリーファーズ氏は最初の機器を導入してから間もなく、ESD認証を受けたアトラスコプコのスクリュドライバを追加で5台、生産施設のクリーンルームに導入しました。 

生産性が30%向上

「エルゴノミクス、品質、工程安全性の面で我々の期待はすべて満たされています。当社の組立施設はすべてMicroTorque機器に巻替えられました」と、ストップス氏は強調しています。 

Markus Stops_Productiemanager EA Elektro-Automatik

「簡単に操作できる柔軟なシステムと、一部の追加工程が不要になったことにより、組立工程全体の生産性を30%と大幅に改善することができました」

Markus Stops, production manager of EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG

パワーエレクトロニクスの将来 - 概要

EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG社は、ヘルムート・ノールデン氏により1974年に設立されました。世界各地に展開する中規模企業で、ラボ向けの電源と電子負荷を専門としています。同社の機器は、幅広い業界の研究開発および産業用途で利用されています。自動車、イーモビリティ、電気化学、プロセス技術、代替エネルギー、電気通信などの業界では、個人的なつながり、すばやい応答時間、個別の要件への一貫した対応が高く評価されています。
2019年の夏、フィーアゼンの主要工場において、省エネルギーで環境に配慮した生産およびテストセンターの試運転が始まり、持続可能な成長に向けた基礎が完成しました。フィーアゼンの250名を超える従業員のほか、米国、中国、ロシアに支社を置き、世界各地でカスタマイズされたEA製品を生産、供給しています。

詳細については、www.elektroautomatik.comをご覧ください