今回、紹介する金型メーカーは、プレス板成形の金型製作の専門メーカー、S金型です。
1. コアコンピタンス
同社の強みは、次のような点です。
・難易度の高い絞り加工品の金型受注が多い。多くの工程を経て成形される金型の製作を得意としており、長年蓄積された豊富なノウハウを持っています。
・プレス知識・ノウハウが豊富な副社長の存在。特にトライ作業の要であり、顧客や同業者からもよく相談を受けています。
・順送プレス・トランスファー・単発プレスなど、多くの種類の金型を手掛けており、さまざまな種類の金型に対応できる設計ノウハウを持っています。
・プレス金型専門のメーカーとして、専務が牽引する強力な設計部門や、副社長率いる製造現場により、多くの金型面数の受注をこなしています。
・マシニング加工は、不等リード・エンドミルなど、常務を中心として、積極的に新しいツールを採用するなど、効率性や加工精度を高める改善を日々行っています。
絞り加工の金型を多く扱う同社のマシニング工程は、構造部のプレートや曲げ・絞りのパンチやダイスに深い切削加工が多く、長い縦壁の仕上げ切削においてエンドミルのたわみ・ビビリを低減させる効果を持つ、不等リード・エンドミルの採用は、同社において大きな効果がありました。
このように、従来の工具ではかなり苦労させられた加工形状や材質であっても、機能性の高い工具を使うことで、大きく作業性が改善させられることが多いのです。特に機械加工においてその効果は顕著であり、工具代理店などの言われるままではなく、最新工具の機能・効果を正しく把握し使い分けるよう注意したいものです。
2. 生産管理の課題
前述したように、同社が製作する金型は、難易度の高い形状が多いため、試行錯誤を要する設計工程とトライ作業の負荷が高くなっています。特にトライ工程の負荷の高さは、その前工程である機械加工に影響を与え、トライプレス後に発生する金型意匠面などの追加修正加工は高い頻度で発生するため、トライ後の修正と新規型の部品加工が、マシニング工程に殺到してしまい、生産計画のやりくりが非常に難しくなっていました。
【金型メーカーの生産計画】
そもそも製造業の生産計画は、手順計画・工数計画・日程計画の順で決めるべきとされています。
例えば、金型製作において、金型構造図面が出来た後、各構成部品の生産計画を決める手順は、次のとおりです。
① 手順計画：部品を製作するにあたり、形状や加工精度、金型全体の納期を考慮し、各部品に対し、何をいつまでにどのような手順でつくるかを決めること。
② 工数計画：手順計画で決められた部品納期と手順に基づき、製作に必要となる人と機械の作業工数である「標準時間」を見積もること。
③ 日程計画：①②で決められた部品納期と標準時間、両方に基づき、作業者や工作機械に対し、１～2週間分などの計画表に、時間単位で各部品の着手予定を割り当てること。
ところが、金型製作という事業上の特徴により、多くの金型メーカーでは、金型そのものも各構成部品も、毎回異なるものを製作する個別受注生産です。前述した生産計画の手順のうち、②工数計画で行う「標準時間」の算定が疎かになってしまうのです。標準時間とは、一定の技量を持った作業者や通常の手順で加工した際の、各部品の製作に要する作業見積もり時間です。
また、部品図面を見て工数を見積もることも一定技量を持っていないとできない作業であるため、加工経験のない管理担当者は、生産管理を立てるうえで、標準時間の算定が難しいのです。この標準時間の見積もりがなされていないと、各構成部品の日程管理は、後工程である「組み立て」開始までだけの納期管理になってしまい、何と何を同じ日に組み合わせて加工すると人や機械の稼働率が高くなるのかといった、稼働率優先の日程調整ができず、日々の稼働率はバラツキが生じやすくなります。
また、プレス成形、射出成形など、成形方法に限らず、金型構成部品は、熱処理・表面処理に伴う前加工・後加工、切削と研削加工・切削と放電加工の使い分け、内製と外製、それらに伴うリードタイムの調整など、一つひとつの部品の手順計画は、実はかなり複雑になります。そのため各部品について、本来緻密な②工数計画、③日程計画を立てなければいけないはずが、どうしても疎かになりやすいのです。
3. 機械稼働率を優先した着手計画
同社の場合、③の日程計画は機能しているように見えましたが、実は②の工数計画を経て見積もった標準時間による日程計画ではなく、部品納期によって日程管理を行っていました。そうなると、例えば、新規金型の部品製作においては、数十点、百点以上の構成部品があっても、その納期は同じような日に集中したりします。しかも、各作業者には、その部品納期で作業指示が与えられるため、各部品の日程計画は、個々の作業者の裁量に委ねられます。そうした場合、経験年数の長い人、短い人、その視野の広さの違いなどにより、着手する計画の立て方にバラツキが生まれ、その結果、機械稼働率が伸びないなどの影響が出ていました。
特に、金型製作の中で最も工数割合が高いと言われる機械加工の中でも、同社のマシニング工程は煩雑さを極めていました。そこで、経営者と、マシニング担当者2名による、プロジェクトを組み、管理面・技術面、両面から改善に取り組みました。
解決に向けた方策として、①前倒し計画の作成、②データ作成とオペレーターの役割分担などに着手しました。具体的に「①前倒し計画の作成」では、部品納期で着手日程を管理するのではなく、見積もった標準時間を元に、機械稼働率を優先した着手計画をたてました。場合によっては、納期に近いものよりも先に着手する部品もでてくるのです。
「②データ作成とオペレーターの役割分担」は、CAMによる2次元・3次元それぞれのNCデータの作成を行う担当者と、そのデータを使ってマシニング加工...
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