特集

安全・安心な金型製作現場の実現に向けて［事例 ］「FCS SYSTEM」を活用した金型づくりにおける安全な段取り
㈱ TMW

菊田克己＊

当社は、愛知県稲沢市にある自動車用射出成形用金FCS 導入の決め手型を設計・製造する会社である。1958 年に創業し、今日まで 60 年以上、顧客からの信頼を積み上げなが金型製造をするにあたり、必要であるのは「人・技ら金型をつくり続けている。この事業を手がけている術・モノ」であるとわれわれは考える。われわれはこのが金型製造部だ。製作する金型としてはインパネ、れまで多くの金型製造に対応してきたが、ここで改めバンパー、バックドア、ドアトリムなどが挙げられる。て見直さなければいけないことがある。それは「安全さらに当社は、金型製造部とは別に 6 部門を展開しな段取り」だ。それまで金型を機械にセットする際、ている。図 1 に示すように FCS SYSTEM 社製クラ平クランプでスタットボルトやジャッキを入れた後、ンプ治具販売を手がける MF・TS、金型の外製手配

力いっぱい締め上げる行為が「一般的」とされていた。

や TOOL DOCTORS JAPAN が顧客の金型をサその後、平行・垂直・芯出し作業を「マンパワー」でポートする MS・TD、オリジナルホットランナーのすばやく行うことが「一般的」とされてきた。

システム販売を手がける HR システム、出来上がっ現在において、人材（人財）不足や働き方改革によた金型の出来映えを確認しプラスチック製品を量産する労働時間の制約など、金型製作を含む製造業を取りる成形、ソフトウェア開発を軸にモノづくりのための巻く環境はいっそう厳しさを増している。図 2 のよシステム構築と付加価値を提供する開発だ。本稿では、

うに、これまで一般的とされてきた平クランプでのクMF・TS（Machine Fixture・Technical Support）

ランプ作業の場合、パイプを使って両足を踏ん張ってが取り扱うイタリアの FCS SYSTEM 社製クランプ

テコの原理でパイプを両手でしっかりつかみ、全身で治具に関する活動・安全事例を紹介する。

力いっぱい締め上げる。この作業の際、それ以前まで

Katsumi Kikuta：MF・TS〒492‑8224 愛知県稲沢市奥田大沢町 27
TEL（0587）32‑6281＊の切削液や締付けボルトの締め忘れなど、何らかの要因で手や足が滑って危険な思いをした経験はないだろうか。
「安全」を最優先に考えたとき、危険と隣り合わせであるこの「段取り」を改善しなければならないと考え、われわれは FCS を導入した。

MF・TS

成形

MS・TD040

問題点と解決までの経緯

金型

FCS クランプシステムのプロセスは、安全に誰で開発HRシステムも簡単に短時間で作業を行うシステムである。
「安全（作業）」を最大限発揮するためには、段取り作業の標
図1
TMW の手がける事業体準（システム）化を図らなければいけないとわれわれは考える。

特集

安全・安心な金型製作現場の実現に向けてそのシステム化とは、誰が段取りを行っても同じ状況をつくり出すことを指す。ではそれをどのようにつくり出すかがカギとなるが、FCS クランプは規定テーブルに治具を規定トルクでワーク下面から引き込みながら締結する構造となっている。これによりクランプ自体についての問題をクリアすることとなった。それと同時に、規定テーブル（BASE GAUGE）によりクランプ位置の共通化も完了していることから、安全

図2

かつシステム化による段取りが実現できた。

従来までの段取り

また、その締結もクランプ治具の横から締めるだけという簡単作業である。安全の考え方の一つとして、RING「簡単」ということも大事な要素の一つとわれわれはROD考える。
さらに、簡単に締結作業が終わることでこれまで当BODYたり前のようにあったヒヤリハットも大幅に低減されRODた（表 1）。ここまでの記述をまとめると、
「安全・簡

図3
FCS クランプシステムの構造

単・安心（高いクランプ力）」で働きやすい作業環境を FCS クランプ治具でつくり出しているということ

Tightening
torqueRING
BASE GAUGEが理解できると思う。
終わらせることができた。

導入後の効果・実績

実績として安全についてはヒヤリハットの件数が導FCS ク ラ ン プ シ ス テ ム は、 高 精 度 の BASE入前と比べて 90 ％減った。この数字からもわかるよ

GAUGE 上に高精度の RING・ROD・BODY を組みうに安全確保ができている。短時間作業の実績として、合わせ、BODY の横から六角レンチで締め付けるだ

平均 75 ％効率アップにつなげている。だが、この改けのシンプルな構造である。これにより安全で簡単な善内容は単なるクランプ機能だけの活用実績でしかな作業が確立された（図 3）。さらには、ワークの芯出い。われわれが最も力を入れて行わなければならないし作業ですら不要となるため、短時間で段取り作業をのが、FCS のメリットを最大限に発揮させるシステ

表1

ヒヤリハットの事例

No.

内

1

足場が狭いためテーブルから転倒しそうになった

容

従業員

2

クランプで必要な道具運搬中に腰を痛めた

50 代

3

クランプで必要な道具運搬中に手を滑らせて足に落としそうになった

30 代

4

平行出しが終わりテーブルから降りる際に切削油で滑り転倒しそうになった

20 代

5

平行出しの際、銅棒で指を挟みそうになった

20 代

6

クランプ締めをしている際に、テーブルが切削油で滑りやすくなっており転倒しそうになった

7

重量のある正直台を運搬中に腰を痛めた

60 代

8

ワークサイズが大きいため、銅棒で叩くのは体に負担がかかりすぎる

60 代

9

クランプ締めをしている際、ジャッキを重ねるのだがバランスが悪かったため、ジャッキがくずれて自分の足に当たりそうになった

30 代

10

銅棒で叩いている際に、手が滑り落としてしまった。足に当たりそうになった

20 代

11

平行出しの際に、ペンダントの早送り方向を間違えた

20 代・60 代

40 代・50 代

20 代・30 代

型技術

第 39 巻 第 5 号 2024 年 4 月号

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段取り回数

図4

FCS クランプシステム活用前（左）と現在（右・大物部品）

従来FCS

73

段取り時間

多い

30 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

自動化

不可能

可能

表2
従来と FCS との段取りの比較

平・芯出し作業がなくなるため、圧倒的に段取り効率ム化である。システム化とは、まず段取り作業をが上がった。これにより従来の段取り時間最大 120

CAD/CAM 段階で完結させることだ。

分に対して、30 分以内で終わることが多くなった。

現場作業者は FCS 使用の際、決められた場所に決従来の段取りは、2 人掛かりで対応することもしばめられた治具を決められた力でクランプするというこしばあったが FCS クランプは簡単であるため、作業ととなれば、実作業である機械上で同じ作業を行うだそのものは 1 人で十分である。現在は複数台持ちが当けの簡単作業になる。そして、これらを 1 台の機械やたり前の状況となり労働生産性も上がった（表 2）。

1 工程で終わらせるのではなく、金型製造部が保有す2．傾斜押上げなどの小物部品加工工程るすべての機械・工程で活用することにより、機械加主型活用事例と同様、図 5 左のように従来はバイ工工程の製造プロセスを一本化することができる。こス本体を機械へ載せることから始めて、材料の芯出しこまで実現させて初めて、治具の統一化（スマートまででベテラン作業者であってもおおよそ 30 分かかファクトリー）とシステムとしての運用となる。質のる。

高いシステム化をつくり上げるには以下の内容が重要

これが、FCS クランプシステムの CLAMPφ160を使うことで、バイス・ダイヤルゲージ・銅棒・6 面となる。
① 最小から最大のワークサイズ削・基準面が不要となる。さらに平行・垂直出し作業② FCS 規格穴のサイズ・個数も不要となり、FCS クランプシステムの規格穴（M6）③ ワークの穴位置設定の締め付けが、機外でできるメリットまで入れると段④ 最適な FCS 治具の選定

取り時の機械占有時間がそれまでの 30 分程度だった

金型製造部の対象ワークは、毎回異なるワークサイものが 1 分以下となった（表 3）。

ズとなるため、①〜④までの内容を標準化させるのは3．板物加工工程簡単ではない。われわれ MF・TS 部がもっている知

従来は加工機テーブルとワーク、さらには図面、加識・経験を使い、都度提案を行った。現在では、最小工内容をすべて理解したうえ、段取りしなければなら

M6 から最大 M16 の FCS の規格穴と治具を標準化さない。これらを完結させるために 60 分程度かかった。

せ、小物部品（約 5 kg）から大物部品（20,000 kg）

FCS クランプ治具を使うことで、図 6 に示すようにまで統一することにより、システムとして運用させてCAD/CAM 段階で決められた指示に従うだけの作業いる。この事象も標準化をすることでクランプ作業のとなった。20 分もあれば作業が終わる。
また、板物加工特有とも言える機械（工具）干渉に安全にもつながる。

活用事例

よる多数回段取りも FCS クランプを使うことでいっさいなくなった。これにより、それまで 100 % 外製

1．主型加工工程手配であったものに対して FCS クランプの思想のもFCS クランプ治具を活用することにより図 4 を見と、材料のみの調達でその後の加工の内製化に取り組てわかるようにアクセス制限がなくなり 5 面加工が可み、現在では、既存機械での内製化に成功。また繰返能となった。段取り作業は、決められた位置・治具でし精度も高いので追加工依頼が入っても即座に加工にの簡単作業となる。さらに、従来行っていた平行・水入れることも活用事例として挙げておく。

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特集

安全・安心な金型製作現場の実現に向けて

表3

図 5 FCS クランプシステム活用前（左）と現在（右・小物部品）

図6

従来と FCS との段取りの比較
従来

FCS

段取り回数

5

1

段取り時間

150 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

FCS クランプシステムによる板物加工

今後の展望

図7

BREYL SIMULATOR

金型製造部に対して、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。これにの選択だ。
「導入後の効果・実績」の項で説明したよより安全であり全体的な生産効率や労働生産性の向上

うに、段取り作業を CAD/CAM 段階で完結させるにつながってはいるが、現在の改善内容も十分とは言ことがより質の高いシステム化へと導く。そのためにえない。FCS クランプシステムでできることはまだは、CAD/CAM 段階で、より簡単により最適なモまだたくさんあると考える。まずは、目の前のできるジュール選択を可能にする支援ツールが必要になる。

ことを一つひとつ改善していき、より質の高いシステ

それが、UEL ㈱と当社の共同で開発した「BREYL

ムになるようテクニカルサポートを手掛けていく。そSIMULATOR」である（図 7）。段取り治具をソフして、その先には自動化がある。

トウェアで決定することで安全で効率の良い作業につFCS のクランプ治具は自動化の分野であるワークながることが期待できる。

交換装置（AWC）やツール交換装置（ATC）、さら☆にはこれらをコントロールしていくうえで必要なソフトウェア（MES）のソリューション提案も可能にする。

MF・TS として顧客に対して、段取り作業の観点1 つの機械、1 つの工程を自動化させることは特別難からモノづくりの製造プロセスを適切に見直し、人がしくない。FCS クランプシステムはすべての機械、機械を使っていた時代から機械からの指示で人が最小すべての工程をつなげることができる。これが究極の限のことだけをフォローする時代へのきっかけを提供スマートファクトリーだと考える。

していく。これには「安全作業＋作業の標準化」が必

当社の金型製造に必要不可欠である「人・技術・モノ」の考え方は変わらないが、究極の自動化を求めるためには FCS のクランプシステムが必要不可欠になる。われわれはこの考え方を広めていく。

安全作業支援ツール
話は変わるが、FCS クランプ治具を活用するに当たり必要になるのが FCS 規格穴の設定・加工、治具須となることは本稿を読んでいただいたことで理解してもらえたと考える。
われわれは、DX の思想のもと、究極のスマートファクトリー化を可能にする FCS クランプシステムを日本国内をはじめ、アジア全体へ展開する。最後に、クランプ作業において「安全＝簡単・軽作業」であり、それを実現できるのが FCS クランプ治具と覚えていただきたい。
型技術

第 39 巻 第 5 号 2024 年 4 月号

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