炭素鋼の持続可能なCNC加工

ある顧客が、当社工場にサステナビリティプログラムがあるかどうか尋ねたことがありました。私は、リサイクル素材やエネルギー消費に関する質問を予期していましたが、実際にははるかに単純な質問でした：

「毎月、どれだけの炭素鋼部品を廃棄していますか？」

私は正確な答えを持っていませんでした。廃棄率はそれほど高くないことは分かっていましたが、却下された部品が実際にどれほどのコストを生んでいるかを誰も計算していませんでした。この会話がきっかけで、当社は複数の繰り返し受注案件について過去8か月分の生産記録を見直すことにしました。対象となったのは 1045 炭酸鋼 、ドライブシャフト、ベアリングスリーブ、機械用位置決めピンなどです。

その結果は、私たちを驚かせました。

原材料は、私たちの最大の廃棄物発生源ではなかった。大部分のロスは、すべての機械加工工程を既に完了した部品から生じていた。たとえば、シャフトの寸法は公差内であったにもかかわらず、インサートの寿命が尽きたために生じたわずかな螺旋状の痕跡が確認された。また別の部品では、寸法検査は合格したものの、最終旋削工程で微小な切屑がシール面を傷つけたため、不合格となった。こうした欠陥は単一の部品だけを見ると重大には見えないが、数十ロットに及ぶ量産においては、相当量の鋼材、機械稼働時間、切削油、電力および人件費の無駄を意味していた。

当初、私たちは切削工具のせいだと考えていた。しかし、より詳細に検討した結果、インサートは単に工程上の問題を露呈させているにすぎないことに気づいた。

長年にわたり、作業員は週末のシフト開始前に毎週金曜日にインサートを交換していました。これは単純で、覚えやすく、誰も疑問を呈しませんでした。しかし、生産量は週ごとに変動しました。一部のインサートはまだ良好な切削性能を発揮しているにもかかわらず廃棄され、他方では切削力が不安定になってからも長期間使用され続けました。そこで、カレンダーに基づく交換ではなく、実際の主軸切削時間を記録するように切り替えました。高度なAIシステムではありませんでした。ただ、一貫して収集された生産データにすぎません。数か月後には、インサートの消費量がより予測可能になり、予期せぬ表面欠陥も大幅に減少しました。

別の改善は、さらに日常的なものから生まれました。

あるシャフトは丸棒から加工されていましたが、完成品の直径はわずか 55 mm でした。 48 mm 図面では、長年にわたりこの在庫サイズが使用されてきたが、それは入手が容易だったためである。顧客とのプロジェクトに関する打ち合わせの後、十分な切削余肉を確保できるより近い材質サイズへと変更した。その結果、サイクルタイムはわずかに短縮され、切屑量が減少し、各部品から発生する廃棄物も削減された。部品単位でのコスト削減額はごくわずかに見えても、年間で複数回発注されるとなれば、その効果は無視できなくなる。

最も大きな教訓は、工具や材料に関するものではなかった。それは、持続可能性が高価な設備に依存することはめったになく、むしろ日々数百もの小さな意思決定——適切な素材サイズの選択、実際の切削条件に基づいたインサート交換、冷却液の品質低下前の定期的なメンテナンス、清潔な鋼鉄切屑のリサイクル向け分別、そして不良品の発生時に単に再製作するのではなく、その原因を一つひとつ調査すること——から生まれるということであった。

今日、顧客が持続可能なCNC加工について尋ねてきたとき、私は環境政策の話から始めません。代わりに、私たちの工程記録を示します。もし私たちが、不良品の削減、工具寿命の延長、材料利用率の向上を一貫して実現し、千個目の炭素鋼部品を、最初の部品と同等の品質で納品できるなら、持続可能性は単なるマーケティングスローガンではなく、測定可能な製造成果となるのです。

それはおそらく、生産レビューを通じて私たちが学んだ最も貴重な教訓です。