特集

金型加工の段取り改善に役立つ最新ツールと活用法

改善事例「FCS SYSTEM」を活用した金型切削加工の段取り改善㈱TMW 菊田克己＊

当社は愛知県稲沢市にある自動車向け射出成形金型

本稿では、MF 事業部（Machine Fixture Div．
）がの設計・製造会社である。1958 年に創業して今日ま取り扱う FCS SYSTEM 社製クランプ治具を紹介すで 60 年以上、顧客の信頼を得ながら金型をつくり続る。現在、当社の金型事業部の機械加工工程では多くけている。この事業を手がけているのが金型事業部だ。 の機械に FCS クランプシステムを導入しており、わ製作する金型にはインパネ、バンパー、バックドアなれわれ MF 事業部が中心となってテクニカルサポーどが挙げられる。さらに当社は図 1 に示すように、トを行っている。一品一様の金型事業部の製造プロセ

金型事業部とは別に 6 事業を展開している。

スに合わせ、最適な治具選択やソリューション提案をFCS SYSTEM 社製のクランプ治具の販売を手がし、質の高いシステム化（標準化）を実現させるべくける MF 事業部、金型の外製手配を手がける MS 事日々活動している。今回はこの活動、改善事例を紹介

業部、オリジナルホットランナーのシステム販売を手したい。

がける HR 事業部、出来上がった金型の出来映えを確認してプラスチック製品を量産する成形事業部、TOOL DOCTORS JAPAN が顧客の金型をサポート

FCS SYSTEM 社およびMF 事業部の概要

する ES 事業部、ソフトウェア開発を軸にモノづくり

FCS SYSTEM 社は、イタリアにあるクランプ治のためのシステム構築と付加価値を提供する SD 事業具の開発・製造・販売会社である。同社の FCS クラ部だ。

ンプシステム（図 2）は 20 年以上の歴史があり、欧＊州や北米をはじめとするグローバルな販売実績を築き

Katsumi Kikuta：MF 事業部 Sales & Technical Support〒492−8224 愛知県稲沢市奥田大沢町 27
TEL（0587）
32−6281上げている。現在、世界全体のユーザー数は 1，200社以上に上る。
これらの実績から明らかなように、FCS クランプシステムは欧州・北米では必要不可欠なツールとなっている。当社は 2018 年 6 月に FCS SYSTEM 社のMF 事業部
SD 事業部

日本総代理店として FCS クランプシステムの販売をMS 事業部開始し、翌年 4 月には韓国総代理店となり、さらに

金型事業部
成形事業部

中国、ASEAN 諸国といったアジア全般の販売にもES 事業部着手している。ただ販売するだけではなく、機械加工

HR 事業部の豊富な知識と経験をもったスペシャリストがユーザ
図1

０５０

当社の手がける事業体

図 2 FCS クランプシス
テムの活用イメージ

ーのニーズに合ったテクニカルサポートを行うという態勢を整え、営業活動を行っている。

特集

FCS 導入の決め手

金型加工の段取り改善に役立つ最新ツールと活用法いけない。これを遂行するために最も苦金型の製造にあたって必ず必要なのが「人」・「技労した点は、当社が術」・「モノ」であるとわれわれは考える。金型事業大切にしてきた「人」

部はこれまで多くの金型製造に対応してきたが、改めの説得であった。長て見直さなければいけないことがあった。
「段取り」だ。 い間、段取りを作業
従来、金型を機械にセットする際は、平クランプでジ者に任せてきたこと

ャッキを入れて力いっぱい締め上げる方法が 一般的で、「作業者任せ」がとされていた。さらに、平行・垂直・芯出し作業を素一般的になってしま早く行うことも 一般的 とされてきた。

い、「一般的ではない」ことを説明して納得してもら

図 3 に示すような一般的とされてきた平クランプ

図3

従来までの段取り作業の様子

うのが大変だった。新しい取組みを「やる」ではなく、での作業の場合、両手でしっかりパイプをつかみ、両「やらされている」と受け取る作業者も多く、話し合

足を踏ん張ってテコの原理で力いっぱい締め上げる。

いを重ねる必要があった。

こうした作業中に、残った切削液に足を滑らせたり、しかし、納得してもらうまでにあまり時間はかから締付けボルトの締め忘れで手を滑らせたりと、何らかなかった。工場で働く人であれば誰もがもっている六の要因で危険な思いをした経験はないだろうか。安全角レンチで、しかも片手で段取り作業が終わるからだ。

を最優先に考えるためにも、また、人材（人財）不足

実際、1 台目の工作機械に FCS クランプシステムをや「働き方改革」による労働時間の制約など、製造業導入して金型製造を行った数日後、この機械の担当オを取り巻く環境が厳しさを増していることを考えても、 ペレーターが定時で帰ることが多くなった。しかし、危険と隣り合わせである段取りを改善しなければなら隣の機械オペレーターは次の段取りまであとわずかとないとわれわれは考え、FCS クランプシステムを導いうことで残業となる。
機械の自動運転時間が変わらないと仮定した場合、入した。

問題点と解決までの経緯

前述した働き方改革や労働時間の制約に向けて決められた時間内で今までの作業を行うには、段取り時間をFCS クランプシステムの特徴は、安全に誰でも簡削減するしかない。この改善が実際に機械担当オペレ単に短時間で作業を行える点にある（表 1）。そのメーターの目の前で起こったことで、「やらされている」リットを最大限に発揮するためには、社内の製造プロという意識が「やる」に変わった。これにより今では、セスに合わせてシステム化（標準化）を図らなければFCS クランプシステムで稼働している機械が 60％

表1

従来のクランプ作業と FCS クランプシステム活用との違い

従来のクランプ作業の問題点（図 3）

FCS クランプシステム活用のメリット（図 2）

１

【安全面】
1．クランプの際、トルク管理がされていないため作業者の感覚に頼る
2．ワークが大きくなればなるほど重作業になる【安全性アップ】
1．トルク管理がされているため作業者の感覚に頼らなくなる
2．ワークの大小にかかわらず軽作業が可能

２【段取り作業内容の難しさ・ギャップ】
1．図面・加工内容・段取り方法・使用道具の理解が必要
2．クランプ方法に統一性がなく、各作業者任せになる【加工工程の統一性アップ】
1．決められた位置に決められた部品を組み合わせる簡単作業
2．汎用性の高い治具のためすべての加工機での活用が可能

３【段取り時間や段取り回数がネック】
1．松葉式で材料を押さえるため、加工にアクセス制限がかかる
2．アクセス制限が原因で段取り回数が増える
3．平行・水平・基準出し作業を行うため時間がかかる【生産効率アップ】
1．1 回の段取りで 5 面加工が可能
2．段取り回数（工程）を削減することが可能
3．平行・水平・基準出し作業が不要のためさらなる段取り時間の削減が可能

４【作業者の個人能力のギャップ】
若手とベテランで知識・経験・体力面に大きなギャップがある【労働生産性アップ】
知識・経験・体力面は関係なく誰でも簡単に作業が可能

型技術

第 ３６ 巻 第 ３ 号 ２０２１ 年 ３ 月号

０５１

以上となった。FCS クランプシステムのメリットのートファクトリー）とともにシステムとしての運用と詳細は型技術 2020 年 4 月号に掲載したので参照してなる。質の高いシステム化を成し遂げるには次の内容ほしい。

が重要となる。
① 最小から最大のワークサイズ

導入後の効果・実績② FCS 規格穴のサイズ・個数③ ワークの穴位置設定

FCS クランプシステムは、高精度のベースゲージ上に高精度のリング・ロッド・ボディを組み合わせ、④ 最適な FCS 治具の選定

ボディの横から六角レンチで締めつけるだけのシンプ

金型事業部の加工するワークは毎回サイズが異なる。

ルな構造である（図 4）。これにより安全で簡単な作

そのため、①〜④の内容を標準化させるのは簡単では業が確立された。さらに、ワークの芯出し作業ですらない。そこで、われわれ MF 事業部がもつ知識・経不要となるため、短時間で段取り作業を終わらせるこ験を使い都度提案を行った。現在では最小 M6 からとが可能となった。実績として、安全についてはヒヤ

最大 M16 の FCS の規格穴と治具を標準化させ、小リハットの件数が導入前と比べて 90％ も減った。こ物部品から大物部品まで統一することによりシステムの数字からもわかるように安全確保ができている。まとして運用している。

た、短時間作業の実績として平均 75％ の効率アップ

活用事例につなげている。だが、これらの改善内容は単なるク1．主型加工工程ランプ機能だけの活用実績でしかない。
われわれが最も力を入れて行わなければいけないのFCS クランプシステムを活用することにより、図が FCS クランプシステムのメリットを最大限に発揮

5 の右を見てわかるようにアクセス制限がなくなり 5させるシステム化である。システム化とは、まず段取面加工が可能となった。段取り作業は、決められた位り作業を CAD/CAM の段階で完結させることである。 置・治具での簡単作業となる。さらに、従来行っていこれにより、現場作業者は決められた指示どおりに機た平行・水平・芯出し作業がなくなるため、圧倒的に械上で作業を行うだけになる。そしてこれらを 1 台段取り効率が上がった。これにより従来の段取り時間の機械や 1 工程で終わらせるのではなく、金型事業の最大 120 分に対して、30 分以内で終わることが多部が保有するすべての機械・工程で活用することによくなった（表 2）。

り、機械加工の製造プロセスを一本化することができ従来の段取りは 2 人がかりで対応することもしばる。ここまで実現させて初めて、治具の統一化（スマしばあったが、FCS クランプシステムは簡単であるため、作業そのものは 1 人で十分である。現在は複数台持ちが当たり前となり労働生産性も上がった。
2．傾斜押上げなどの小物部品加リング

図 5 FCS クランプシステム活用前（左）と現在（大物部品）

ロッド

表 2 従来と FCS との段取りの比較

ボディ

ロッド

規定トルクによる締付け

リング

ベースゲージ

図 4 FCSクランプシステムの構造

０５２

工工程
主型加工事例と同様に、図 6 の左に示すように従来は、バイス本体を機械へ載せることから始まり、材従来FCS料の芯出しまでベテラン作業者であ段取り回数73ってもおおよそ 30 分かかっていた。

段取り時間多い30 min

これが、FCS クランプシステムの把 握 力

力任せ

数値化可能

一つである CLAMPφ160 を使う

経 験 値

要不要ことでバイス、ダイヤルゲージ、銅アクセス制限あり

なし

棒、6 面削、基準面が不要となった。

自 動 化不可能

可能

さらに平行・垂直出しも不要となり、

特集

図6
FCS ク ラ ン プ
システム活用前（左）と現在（小物部品）

金型加工の段取り改善に役立つ最新ツールと活用法

図7
FCS クランプシステムによる板物加工

FCS クランプシステム

表 3 従来と FCS との段取りの比較
従来の規格穴（M6）の締付けが機外でできるメリットまで考慮に入れると、段取り時の機械占有時間がそれまでの 30分程度から 1 分以下とFCS

段取り回数

5

1

段取り時間30 min

1 min

把 握 力

力任せ

数値化可能

経 験 値

要不要

アクセス制限ありなし

連続加工不可能可能

なった（表 3）。
3．板物加工工程

図 8 「BREYL SIMULATOR」

ルしていくうえで必要なソフトウェア（MES）のソ

従来は加工機テーブルとワーク、さらには図面、加リューション提案も可能にする。1 つの機械、1 つの工内容をすべて理解したうえで段取りしなければなら工程を自動化させることは特別難しくない。FCS のなかった。これらを完結させるために 60 分程度かかクランプシステムはすべての機械、すべての工程をつった。FCS クランプシステムを使うことで、図 7 になげることができる。これが究極のスマートファクト示すように CAD/CAM 段階で決められた指示に従うリーだと考える。当社の金型製造に必要不可欠であるだけの作業となった。20 分もあれば作業が終わる。

「人」・「技術」・「モノ」の考え方は変わらないが、また、板物加工に特有な機械（工具）干渉を避けるための多数回の段取りも、FCS クランプシステムを究極の自動化を求めるためには FCS クランプシステムが必要不可欠になる。

使うことでいっさいなくなった。そこで FCS クラン話しは変わるが、FCS クランプシステムを活用すプシステムを活用して、従来 100％ 外製手配であっるにあたって必要になるのが FCS 規格穴の設定・加たものに対して、材料のみの調達でその後の加工の内工、治具の選択だ。前述したように段取り作業を製化に取り組み、現在は既存機械での内製化に成功しCAD/CAM 段階で完結させることが、より質の高いている。繰返し精度が高いので、追加工の依頼を受けシステム化へと導く。そのためには、CAD/CAM 段ても即座に加工に入れることも活用事例として挙げて階でより簡単により最適なモジュール選択の設定を可おく。

能にする支援ツールが必要になる。現在、日本ユニシ

今後の展望
金型事業部に対して、一般的とされていた従来の機械上での段取り作業を簡略化し、標準化した。これにより全体的な生産効率や労働生産性の向上につながっ

ス・エクセリューションズ㈱と当社が共同で開発してい る の が「BREYL SIMULATOR」（図 8、2021 年中に販売開始予定）である。
☆てはいるが、現在の改善内容も十分とは言えない。

今後は MF 事業部として、段取り作業の観点からFCS クランプシステムでできることはまだたくさんモノづくりの製造プロセスを適切に見直し、人が機械あると考える。まずは目の前のできることを一つひとを使っていた時代から、機械からの指示で人が最小限つ改善していき、より質の高いシステムになるようテのことだけをフォローする時代への転換のきっかけをクニカルサポートを手がけていく。
その先には自動化がある。FCS クランプシステム

顧客に提供していく。われわれはインダストリー 4．
0の思想のもと、究極のスマートファクトリー化を可能

は自動化の分野であるワーク交換装置（AWC）やツにする FCS クランプシステムを、日本国内をはじめール交換装置（ATC）、さらにはこれらをコントローアジア全体へ展開するため営業活動を行う。

型技術

第 ３６ 巻 第 ３ 号 ２０２１ 年 ３ 月号

０５３