人とシステム

季刊誌
NTTデータエンジニアリングシステムズが発行する
お客さまにお役に立つ情報をお届けする情報誌です。

No.78 | お客様事例
鋳造用木型はもとより、
試作の何でも屋を目指す

鋳造用の木型製作を中心とした工業製品の試作をサポートしている伊藤木型製作所様は、「誠実、創造、挑戦」を社是として掲げ、最先端の技術・設備と熟練職人の技を融合した木型製作を確立されています。また、木型以外にも試作に関する鋳造、機械加工、熱処理、溶接などは、協力メーカーとの連携により一貫体制を確立され、浜松市でも大手の木型メーカーとしてお客さまのご要望に対応されています。

このたびは、木型製作におけるManufacturing-Spaceの3次元CAD/CAMシステム「Space-E」の役割についてお伺いしました。

鋳造部品の試作開発をサポート

営業課 課長 大塚 智之 様
営業課 
課長 大塚 智之 様

当社は、四輪車、二輪車、船外機などのエンジン部品において試作開発のお手伝いをさせていただいています。

専門は鋳造用の木型製作ですが、鋳造メーカーや加工メーカーの協力を得ながら、木型製作から鋳造、加工まで、ワンストップで試作品を請け負う体制を整えています。主要な部品としては、大物であれば自動車のトランスミッションケースやシリンダーブロック、小物であればブラケットなどで、アルミや鋳鉄に対応しています。

3Dモデルの作成

3Dモデルの作成も行っています。特にお客さまが設計で忙しく手が回らないときにお手伝いしています。部品の原型モデルと周辺のモデルをいただいて、クリアランスを考慮した干渉チェックを行いながら部品を配置し、他に必要な形状があれば作成して3Dモデルを完成させます。なおかつ、2次元図面も作成してお客さまへお返ししています。そして、そのモデルをお客さまに承認いただければ、試作に入るという流れになります。

リバースエンジニアリング

7年前から非接触測定機を導入してリバースエンジニアリングにも取り組んでいます。非接触のレーザーで部品の外観を測定して、その点群データをCADに取り込みデータ化することで同じ部品の複製を作成することができます。また、実際に鋳造した部品を測定して3Dモデルとの比較、評価も行います。

外観だけでなく中身がある部品については、協力メーカーでCTスキャンにより内部を測定してもらい、データ化することもしています。

3Dプリンターによる造形品

3Dプリンターは、打ち合わせ用の造形品を作成するために、量販店で販売される前から導入していました。ノートパソコンに表示させた3Dモデルで打ち合わせをするよりも、実際の立体形状を見ながら打ち合わせをした方が、より確実で簡単に意思疎通が行えます。それに、注意点をペンで造形品に書き込むこともできるし、設計したものが形になる、ということもお客さまに喜んでいただいています。

現在は、打ち合わせで利用する以外でも、さまざまな造形品を試作用として作成しています。

木型精度の追求

自動車のエンジン部品は、複雑なものからシンプルなものまであります。その型割で多いものになると17~18点にもなり、それを鋳造メーカーで砂込めして砂型を組んでいきます。このときに重要になるのが砂型をセットするときの精度になります。

当社は0.1mmのずれも許さない精度で木型を製作しているため、鋳造メーカーが型を組んだときに合っているのか、間違っているのかが一目で分かります。取引先や協力メーカーから「伊藤木型さんが製作した木型は鋳造しやすい」と言っていただいていることを励みに、今後も木型製作の高精度、高品質に取り組んでいきます。

5軸マシニングセンター(HEIAN)
5軸マシニングセンター
(HEIAN)
マシニングセンター(OKUMA & HOWA)
マシニングセンター
(OKUMA & HOWA)
マシニングセンター(OKK)
マシニングセンター
(OKK)

Space-Eの役割について

3Dモデルの支給で精度向上

お客さまから3Dモデルが支給されるようになり、飛躍的に精度は向上しましたが、その代わり競争も激しくなりました。CAD/CAMさえ使えれば、他社でも支給された3Dモデルを基にある程度のものはできます。そこで差異化を図るのが、これまで培ってきた木型製作のノウハウによる短納期とコストダウンの対応です。

お客さまから図面のみが支給され、その図面から3Dモデルを作成していた頃と比較すると、1個あたりの単価は低くなりましたが、作業時間の短縮から1年間を通しての受注量はかなり伸びています。

こうした木型製作の精度向上やスピードアップを図る中で当社が活用してきたのが、NDESの3D CAD/CAMシステムです。1997年にGRADEを導入したのが始まりで、現在ではSpace-Eで木型の3Dモデルを作成しています。

Space-Eは皆が使えるように

自動車メーカー様が使用されているCATIAなどと同じシステムを当社も導入しています。例えばCATIAの生データをご提供いただき、図面作成であればそのままCATIAで作業を行いますが、木型製作であれば、必ずSpace-Eに変換して作業を行います。

そのような背景から、CATIAなどは操作できる担当者を決めていますが、木型製作をする上で作業効率が良いSpace-Eは、皆が使えるように取り組んでいます。

Space-Eを操作する上で、もし問題が起こったり質問などがあれば、コールセンターを利用しています。パソコンやCADに詳しい従業員が窓口になり、コールセンターに電話しています。

木型製作の生産性を向上

木型用木工機械
木型用木工機械
木型製作室
木型製作室
CAD/CAM設計室
CAD/CAM設計室

Space-Eは、木型用モデルの作成からNCデータ作成まで一貫した作業を行うことができます。CADもCAMも使いやすいと感じています。

モデルは、サーフェイスで作業しているので、ソリッドと比較すると、ちょっとした修正が簡単に手直しできます。例えば、マシニングセンターに部材を載せている状態でも、モデルを修正してすぐに削るというような早業もできます。

また、特に複雑で入り組んだ形状に微小なRがある場合でもサーフェイスで自由に作成できるので、その後のCAMでもNCデータは問題なく作成できます。

CAMの計算速度に関しては、ずいぶん速くなったので、経路計算のやり直しがあっても負担を感じることがなくなりました。以前は、2台のパソコンを使っていて、1台はCAMを操作して、もう1台で経路計算をさせていました。今では、Space-Eとパソコンの両方の性能が向上したので、1台のパソコンでCAD/CAM操作をしながら裏で経路計算をさせています。

このように、Space-Eは木型製作における生産性を大きく向上する一端を担っています。

協力メーカーにSpace-Eデータで加工依頼

先ほどもお話ししましたが、木型は十数点で構成されることがあるので、現在、当社にある5台のマシニングセンターでは足りなくなる場合があります。そうなると、協力メーカーに依頼して削ってもらうことになるため、CADデータを渡しています。そのとき、Space-Eを導入している協力メーカーであれば、Space-Eの生データを送ります。そうすると基準の設定もそのまま使えるため、早く対応してもらえるというメリットがあります。

当社が取り組んでいること

新人はまず現場から

新人が入ってきたとき、まずは現場作業を体験させます。自分で木を組み合わせて木型を組んでいくことを覚えて、鋳造メーカーに行って砂型のセットにも立ち合います。そして、どこにどういうものがはまるのか、どうしたら鋳造メーカーが組みやすいのか、ということを覚えたのちに、CAD/CAMの部署に配属します。そうしないと、3Dモデルは覚えれば誰でも作れるのですが、木型は独自のノウハウが必要になってくるため、どうしても行き詰まることがあります。ですから、現場で木型をたくさん見て理解させてからCADの操作に入るようにしています。

また、いろいろな部署の作業を経験することで、自分の担当以外の工程のことも気にかけてもらいたいと思っています。特に後工程にしわ寄せがこないように、各工程が遅れることなく作業することが大切で、他の作業者の苦労や大変さが分かるようになってほしいと思っています。

オリジナルキャラクターで木型に親しみやすく

お客さまにお配りする竹製のうちわを作成することを検討していたとき、デザインが得意な従業員に考えてもらって誕生したのがマスコットキャラクターの「きのっぴー」です。

最初は、うちわだけで終わっていたのですが、デザインした従業員の時間があるときに、樹脂を手で削りながら立体化させた形状を作成しました。それをリバースエンジニアリングでCADデータにして、3Dプリンターで造形したあと、色を塗ってキーホルダーなども作成しています。

さらにウェブサイトのコンテンツにも「きのっぴー」を登場させて、鋳造用木型について一般の方でも分かりやすい言葉で説明しているページを作成しました。これにより、当社のウェブサイトの閲覧件数が増えました。

マスコットキャラクター「きのっぴー」(LINEスタンプでも販売中)

樹脂モデル
樹脂モデル
CADモデル(Space-E)
CADモデル(Space-E)
加工シミュレーション(Space-E)
加工シミュレーション(Space-E)
伊藤木型製作所ウェブサイト「鋳造用木型とは」の説明ページ

伊藤木型製作所ウェブサイト
「鋳造用木型とは」の説明ページ

今後の展開について

短納期とコストダウン

今後は、お客さまからの短納期、コストダウンの要請がさらに厳しくなっていきます。この要求に対応するには、作業工程がスムーズに流れるように、協力メーカーと連携することが重要になります。できるだけ作業の待ち時間が出ないように、当社でできる作業は取り込んでいきたいと考えています。

それから、CAD/CAMおよび手作業の工程を早く進められるように、ノウハウを蓄積して個々の能力を高めていくことを目指します。そして、一つでも多くの案件を受注して、短納期ならびにコストダウンをしっかりと実現させていくことが今後の目標です。

お客さまの「何でも屋」になる

これまで、3Dプリンターや非接触測定機などの最新設備をいち早く導入して、お客さまの要望にお応えすることを常に考えてきました。

そして、当社の協力メーカーには、鋳造、加工、造形、溶接、塗装などさまざまな業種がありますので、当社が窓口になることで、お客さまは業種による振り分けをする手間が削減できるというメリットがあります。

今後も、お客さまの試作開発に関わる「何でも屋」であり続けるために、木型や鋳物に関係しないことでもお手伝いしたいと考えています。

NDESへの期待

お客さまから支給されるモデルは、データ量が大きいので、それをSpace-Eに取り込むと、さらにデータ量が増えてしまいます。手軽にSpace-Eで操作できるようにデータ量を軽くしてほしいと思います。また、点群データやSTLデータも、より簡単に扱えるようになれば、さらに作業の効率アップが図れます。

今後とも、最新情報の提供やタイムリーなサポートをお願いいたします。

おわりに

昔ながらの木型を大切にしながらも、その木型というキーワードにとらわれず、新しい技術・設備に挑戦され続けている伊藤木型製作所様。従業員の多くは30代で、若い世代を中心に常に将来が見える会社を目指されています。

大変お忙しいところ、貴重な時間を割いてお話を聞かせていただき、ありがとうございました。

会社プロフィール

高丘工場
高丘工場

有限会社 伊藤木型製作所

URL http://www.itokigata.co.jp/(外部サイトへ移動します)

高丘工場 〒433-8118 
静岡県浜松市中区高丘西4丁目16-20
本社倉庫 〒430-0923 
静岡県浜松市中区北寺島町212-7
設立 1986年1月7日
資本金 500万円
従業員 26名
事業内容 四輪・二輪・船外機等の試作部品製作、鋳造用木型製作、木型からの鋳造、加工含めた一貫製作、設計業務支援、リバースエンジニアリング、デザイン用モックアップ製作、積層モデルの製作

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