クランクケース生産のクランクアップ

May 20, 2023

エンジンの大量生産を成功させるには、最大限の精密機械加工、信頼性、インテリジェントエンジニアリング、そして何よりも自動化が必要です。

製造プロセスエンジニアのシャノン・ウォルター氏と、年間数十万台の芝刈り機/トラクターのクランクケースが大量生産されているミズーリ州メリービルのカワサキ・モーターズ・マニュファクチャリング・コーポレーション・USA (KMM) のチームが、これを最初に証明することになるだろう。 。 精密機械加工の自動化の成果は、Kawasaki の最上位目標の 1 つである品質に大きく貢献します。

人気ブランドがひしめく消費者市場では、品質は決して小さな要素ではありません。 「当社の品質は市場で高く評価されているため、毎年当社の顧客は当社のエンジンをより多く求めています」とウォルター氏は述べています。 そしてそれ以上のものを彼らは得ます。 「2022年には、私たちは再び前年比の生産記録を更新する軌道に乗っています」と彼は付け加えました。 この成長により、カワサキは320マイル離れたミズーリ州ブーンビルに第2工場を開設した。

1989 年に設立され、米国でカワサキのエンジン製造を専門に行う唯一の事業所である同社は、約 1,000 人の従業員、900,000 平方フィート [83,613 平方メートル] 以上の製造スペース、および VMC に至るまでの驚異的な 470 台の CNC マシンを擁しています。 HMC から旋盤や洗浄機まで、主要ブランドの人物リストが特徴です。

カワサキのメリービル工場運営のもう 1 つの強みは垂直統合であり、製品の 95% (クランクケースのダイカストをはじめ) が完全に工場内で製造および組み立てされています。 これにより、すべてのエンジン部品 (クランクケース、シリンダー ヘッド、シャフト、カバー、フライホイール) の製造を最初から最後まで確実に管理できます。

最も効率的な製造業務であっても、需要の増加、労働力不足、顧客のリードタイムの​​短縮が引き起こす可能性のある課題を避けられるわけではありません。 これは、3 交代 7 日間の運用モードにもかかわらず、KMM の場合にも当てはまります。 新しい機械加工ソリューションが開発される前に、需要を満たすために年間 200,000 個近くのクランクケースの製造を外部委託する必要がありました。 コストを節約し、品質基準を維持し、ダウンタイムを排除するために、KMM はこの問題に対処するより堅牢な方法を模索しました。

「私たちは、オペレーターの時間とエラーを排除し、品質を完全に管理するという目標、つまり最大のビジョンを設定しました」とウォルター氏は述べています。 「私たちは選択肢を評価するために6人からなる委員会を設立しました。 疑いなく、委員会はすべての道路が完全自動化につながると決定しました。」

Walter 氏によると、ロボットは当初、委員会のリストの上位にありました。主な理由は、KMM の既存の (半自動) CNC 加工ラインが 8 台の機械 (マルチパレット HMC、VMC) で構成されており、各ラインで 2 つのセルが 1 人の従業員専用だったためです。フルシフトで、重量 8.6 ～ 12.7 kg のアルミニウム クランクケースを手動で積み込む必要がありました。

「私たちは、完全な自動化がなければ容易に発生する可能性のある品質上の問題や部品の置き間違いによるダウンタイムなど、状況とそれが引き起こす問題を分析しました」とウォルター氏は説明しました。 「目標を達成するには、ダウンタイムを排除し、既存の半自動ラインと同等以上の精度でエンジンを加工する完全自動ソリューションが必要であると判断しました。」

各エンジンを完成させるという目標を考慮すると、数分以内に多くの穴、シリンダー、穴あけ、穴あけ、タップ加工、正面フライス加工が必要な機構が必要であるため、KMM は動的な技術が必要であることを認識していました。 この目的を達成するために、包括的な自動化の可能性を備えた高度な CNC マシニング センターのメーカーである Grob Systems Inc. に注目しました。

KMM が厳しい要件を発行した後、Grob は品質を確保し、ダウンタイムを排除しながらサイクル タイムを短縮する最善の方法を評価しました。 Grob チームは綿密な分析を実施し、1 ラインあたり 8 台のマシンで構成された 2 つのセルを 1 人が手動で部品をロードする (これには問題が山積していました) 代わりに、より良いソリューションは 2 つのセルに 4 台のマシンをラインに配置することであると判断しました。カスタム オーバーヘッド ガントリーは、ライン全体と各機械に自動的にロードおよび供給します。 その結果、KMM のサイクル タイム要件も改善されました。