KYB技報

第54号

2017―４

技術紹介

PPMポンプフランジ加工ラインの構築
奥１

島幸一郎

・はじめに岡本和也

２

ポンプフランジ加工の概要

KYB相模工場で生産しているPPM注１）製品の中にピストンポンプ（写真 １ ）があり，このピストンポ

2. １ ポンプフランジ加工の特徴①多品種少量である．

ンプは油圧ショベル用の部品である．このポンプの構成部品の １ つとして，ポンプフランジ（写真 ２ ）があり，このポンプフランジはポンプのコア部品となっている．また，ポンプフランジにはクレード
ル注２）と呼ばれる半円形状部がある．これはポンプの流量を制御する部品の軸受を装着する重要な部分である．
当社ではこのポンプフランジを過去に内製していたが，生産急増対応のため，取引先にて設備貸与し生産していた．しかし，ポンプフランジはコア部品であるため，今回内製化するため，ポンプフランジ加工ラインを新規構築した．

（鋳物素材 ７ 種，加工形状16品種）②大きさの異なる製品を １ ラインで生産する．
③生産数変動の大小が混在している．
④難加工のクレードルがある．
2. ２ ポンプフランジ加工の基本工程①旋盤による基準面加工を行う．
②マシニングセンタによる穴あけ加工を行う．
③加工部のバリ取りを行う．
④洗浄機にて洗浄を行う．
⑤検査を行う．
⑥防錆油を塗布する．

注 １ ）ピストンポンプモータの略．

３注 ２ ）軸受けの役割をする半円形状部位のこと．

目的

多品種少量生産に対応できる，ポンプフランジ加工ラインを構築する．

４目標①可動率②ラインクレーム
写真 １③生産開始時期

ピストンポンプ

５85.0％以上０件
2016年 ５ 月

要件

①生産数変動に対応できる加工ライン．
②従来の加工工法にとらわれない新規加工技術の確立．
③後工程に不良品を流出させない仕組みを取入れたライン．
写真 ２ ポンプフランジ（半円形状部をクレードルという）― 57 ―

PPMポンプフランジ加工ラインの構築

６実施内容

6. １ 生産割合変動に対応
6.1. １ 工程集約によるライン構築

従来のラインは，旋盤とマシニングセンタを用いて加工完了する工程分割ラインであった．大きさの異なる製品を加工しており，生産割合が変動しても段取り替えを頻繁にできないため，在庫を大量に持って生産していた．
今回のラインはマシニングセンタ １ 台で加工完結

写真 ５

刻印

する工程集約ラインとして，異なる品番を同時に流
6.1. ３ 生産割合変動に対応できる生産方式し，多品種少量生産に対応できるようにした．工程
ポンプフランジは多品種で生産割合変動の大小が集約を用いた混流生産の流れを図 １ に示す．
①の鋳物Aをマシニングセンタ①で加工完品とし， 混在している．各マシニングセンタで異なる品番をバリ取り，洗浄，検査，防錆をして完品店入れをする． 加工することができるため，ロット形成注４）やパターン生産注５）といった生産方法を自由に選択すること
これを １ つの流れとして，②の流れ，③の流れと進めていき①・②・③の作業を完了させ １ サイクルとなる． ができる．生産数が多い製品はロット形成とし，生産数の少ない製品はパターン生産にすることで，生産割合が変わった場合は，これらを入れ替えることで対応する（図 ２ ）．
注 ４ ）機種毎に加工するタイミングを設定する生産方式．
注 ５ ）生産の順序を一定にした生産方式．

図１

工程集約を用いた混流生産の流れ

6.1. ２

混流生産に対応
異なる品番が同時に流れる混流生産ラインであるため，各所に間違い防止のための工夫をした．
ライン先頭でワーク間違い防止のために，ワークと １ 対に １ 枚の生産指示票を取り付ける．これは完品になるまで取り付いたまま流れる（写真 ３ ）．

図２

生産方式

次にマシニングセンタ前でプログラム選択ミス防（写真 ４ ）と止のために生産指示票のQRコード注３）
プログラムを照合する．照合結果が違う場合はアラームとなり，加工がされないようにした．さらに

従来は鋳物毎にジグがあり，ワーク厚みの違いに対して手動クランプジグの交換が発生していた．こマシニングセンタ加工では，ワークと生産指示票の間違い防止のために号機と品番を刻印して，作業者がどの機械で加工した何の品番なのかを，一目で見て分かるようにした（写真 ５ ）．の交換作業に手動工具を使用していたため，時間がかかっていた．
今回はクランプジグを油圧クランプのトグル機構にしたことで，クランプストロークが広がり， １ 個注 ３ ）QRコードはDENSO WAVE社の登録商標です．のクランプジグで多品種に対応できるようになった（図 ３ ）．また，クランプジグ交換は工具を使用せ

写真 ４
写真 ３

QRコード付生産指示票

6.1. ４

段取り能力向上の方策ずにワンタッチで行えるようにしたことで，ジグ段取りを最小限にでき，時間短縮となった．
さらに，段取り回数を減らすためにワークの重ね図から子ジグの共通化を検討し，ジグの個数を減らしたことで段取り回数を抑えた（写真 ６ ）．

生産の姿― 58 ―

KYB技報第54号

2017―４

づつ加工するには，円の動きのコンタリング加工注６）を行うのが一般的であるが，加工時間がかかってしまう．そこで高速加工を行うために直線の動きのボーリング加工注７）を採用した（図 ５ ）．
また，高精度加工するためにはツール剛性が重要である．半円形状で断続切削のためビビりが発生しないようにツールたわみ量を考慮し，ジグとの干渉を検討しながら，ツール径を太くして剛性を上げる
図３ことで対応した．これにより高速，高精度の加工が実現できた．

油圧クランプ

注 ６ ）NCテーブル制御を使用した輪郭加工のこと．
注 ７ ）精密な穴径加工方法のこと．

写真 ６

6. ２

図５

共通化した子ジグ

クレードル新規加工技術

6.2. １ 高速・高精度加工技術の確立
従来の加工では，旋盤でワークを ２ 個 １ セットで向い合わせにして，クレードル部の半円形状を旋削加工していた（図 ４ ）．これではジグに ２ 個のワークを取り付けるので重くなり，チャックのクランプ力が下がりワークが外れやすくなってしまう．そのため，加工条件を上げることができない．
今回はマシニングセンタ １ 台での自己完結ラインのため，マシニングセンタでの加工技術が必須となった．クレードルのような半円形状のものを １ 個

図４ボーリング加工6.2. ２ 測定技術確立
従来のクレードル部の測定は旋盤加工直後，機内でワーク ２ 個がチャッキングされた状態でしか測定できなかった．図 ６ のようにシリンダーゲージを用いて測定し管理していたが，径の大きいものの測定は難しく，測定には熟練度が必要であった．
今回はクレードル部を測定する半円測定器の開発を行った（写真 ７ ）．基準をマスターリングゲージとして，ワークとマスタとの比較測定を行う．求められた曲率半径から加工径を算出できるため，ワークを １ 個づつ測定することが可能になった．

図６

従来の加工方法― 59 ―

従来の測定方法

PPMポンプフランジ加工ラインの構築

写真 ７

開発測定器

6. ３ 不良品流出対策
従来は標準書を作業者が見て測定する場所を探し，測定結果を測定用紙に手書きで記入していた．作業者により測定順番が変わる可能性があり，測定の標準作業が組めない状態であった．

写真 ８

検査支援システム

仕組みとなっている．

７

成果

今回は混流生産でランダムに生産されたワーク測目標を全て達成した．
定に対応することと，測定の標準作業を確立する目
①可動率
86.0％
的で，弊社の生産技術研究所が開発した検査支援シ②ラインクレーム ０ 件（2016年12月まで）
ステムを導入した（写真 ８ ）．本ラインではワーク③生産開始時期
2016年 ５ 月
毎に生産指示票が付いた状態で生産される．この生産指示票にはQRコードが印字されており，QRコードより品番情報を読み込むことで画面が品番毎に切
８ まとめと今後の課題替わり，測定が開始される．
本ライン構築によりマシニングセンタでクレード全16品種に対応しており ３ 台のマシニングセンタ
ル加工の高速，高精度技術を確立させ，多品種少量で同時に異なる ３ 品種の生産に対応することができ生産に対応できる工程集約ラインの構築ができた．
るようになった．
今後は本技術をベースに他ラインへ展開，発展さ
作業時間のばらつきをなくし標準作業を確立する対策として，各測定箇所を次々に表示させることで， せていく．
どこを測定するのか分かるようになった．また，測定手順の統一化をすることで，作業のばらつきを抑９ おわりにえることができるようになった．さらに画面の測定
ポンプフランジ加工ラインの構築に御協力頂いた
器番号と現物の番号を一致させ，作業者の迷いをなくすことができた．測定器での測定結果を無線通信し，測定結果が許容値内であれば次の測定ができる

著関係部署ならびに御指導御支援を頂いた方々へ，この場をお借りしてお礼を申し上げます．

者 奥島

岡本幸一郎

和也

2012年入社．ハイドロリックコン

2005年入社．ハイドロリックコン

ポーネンツ事業本部相模工場生産

ポーネンツ事業本部相模工場生産技術課．主にPPM製品のポンプ技術課． 主にPPM製品のモータの工程設計を担当．の工程設計を担当．
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