粉体塗装、焼付塗装、カチオン電着などの工業塗装のヒバラコーポレーション
塗装業界に革命を起こした
日本初のコンサルティング型工業塗装
多くの製造メーカー様が自前の塗装部門を持つ一方で、その多くは部門人員が10名前後であり、人材不足や設備投資の遅れが原因となって、品質の不安定化やコスト増を招いていることが大きな問題となっているようです。
そして、上記の課題に対する「解決策」をもたないこと
そこでヒバラコーポレーションは、「①ロボット塗装支援」「②遠隔オペレーション支援」「③ 塗装プロセス管理支援」「④資材支援」の4つの支援を組み合わせたコンサルティングサービス「工業塗装ライン管理システム【HIPAX】」を始動させました。HIPAX（ハイパックス）を塗装部門内に取り入れることにより、工業塗装業界最大の課題ともいえる技術・人材問題を解決し、高品質の塗装部門を再生させることを可能とします。
解決される課題
金属塗装の品質には「前処理」の精度が大きく関係してきますが、前処理薬液の管理は人の手による滴定作業が欠かせず、時間と手間が掛かってしまいます。また、現在の工場ではベテラン技術者が不足しているため、正しい管理ができず、塗装の失敗によるロスが問題化しています。
前処理で使用されている薬液や滴定で使用する指示薬等を分析し、センシングシステムに最適なセンサを選定します。
選定したセンサを薬液槽へ設置し、各センサのサンプリングを行い、監視するデータの計算式とアルゴリズムを求めます。
サンプリングデータから求めた計算式で前処理薬液の状態を監視し、管理値を逸脱した場合に担当者へメール配信されます。
現行の前処理管理は人の手による滴定作業であり、時間と手間が掛かる。そこで、センサによるモニタリング管理へ移行したい。
前処理薬液、及び滴定指示薬の分析結果から、センシングに適したセンサの組合せを選定した。
各処理槽にセンサを取り付け、モニタリングデータを取得した結果、実用性が確認された。しかし、使用していたセンサに破損が見られたため、H30年度にセンサを再取得した。
選定したセンサを用いて、表面処理を行った溶液の測定を行い液使用による値の傾向を得た。この傾向を実際の試験槽にて得られたデータの解析に用いた。
センサ管理データの精度を高めるため、不純物を意図的に添加し、不純物過多時のセンサデータを取得した。このデータを基により高い精度のセンサ管理を行う事が可能となった。
今後転換が有望視されるＺｒ系化成処理について、センサでの管理手法を検討した。
Ｚｒ前処理薬液、及び滴定指示薬の分析結果から、センシングに適した新たなセンサの組合せを選定した。
選定したセンサを用いて、表面処理を行った溶液の測定を行い液使用による値の傾向を得ることが出来、Ｚｒにおいてもセンサによるモニタリングの可能性が示唆された。
センサ管理データの精度を高めるため、不純物を意図的に添加し、不純物過多時のセンサデータを取得した。このデータを基により高い精度のセンサ管理を行う事が可能となることが示唆された。
解決される課題
溶剤は塗料とシンナーの配合量により、粘度が変わります。粘度が高すぎると「ひび割れ」の原因となり、逆に足りない場合は「たれ」の発生につながるため、適切な配合量の維持が必要不可欠です。
しかし、溶剤は温度や湿度など現場の環境条件に影響を受けてしまいます。そのため、熟練工による配合量の調整が必要になりますが、熟練工のいない現場ではスムーズに粘度調整ができず、大きなタイムロスの要因となっているのが現状です。
塗料配合比率、温度、湿度を含めたデータをシステムに入力し塗料配合条件のデーターベースを作成します。
データベースから温度、湿度に応じた塗料粘度の方程式を導き出してシステムのアルゴリズムに組み込みます。
塗装作業を行う当日の塗料、温度、湿度をシステムに入力することで、過去の実績データから最適な塗料粘度を出力します。
溶剤塗装の塗料希釈はこれまで熟練者の勘に頼ってきたが、熟練者が不在となった現場では塗料原因の不良が発生し、品質の低下によるロスが増加。そこで配合条件を可視化して、若手作業員にも正しい塗料希釈を可能とさせたい。
過去のデータベースを解析、活用することで塗装時の気温、湿度の影響を含めた最適の希釈率が即時提示される。
クラウド提供で既に回線環境があれば使用できる為、ハード面のコストが掛からずに直ぐに導入できた。
可視化によって、若手作業員にも分かりやすく希釈率を教育できるようになった。
塗料配合条件を一定化することにより、生産品質が安定し、不良率が低下した。作業効率が上がりコスト削減に繋がった。
試作品等の新規塗装案件では配合条件出しに時間がかかる。また受注頻度が低い製品では、作業環境温度・湿度に応じた塗料配合データを都度条件出ししているため時間がかかる。
過去のデータベースに同じ物がない場合も簡単にデータ登録することができる。
希釈データを累積するごとに計算するデータ数が増えるため精度が向上していく。
久しぶりに受注した場合でも過去データ検索で直ぐに配合条件が出力される。
解決される課題
他社に生産を依頼していた自社製品を自社で生産することになり、受注、設計～製缶までの工程については、生産管理システムのパッケージソフトウェアで管理することにした。しかし、塗装工程を管理する機能がそのソフトウェアになく、ヒバラコーポレーションのHIPAX1を導入することとした。
上位の生産管理システムのデータをHIPAX1に取り込むことにより、データ入力の工数を削減し、システムの運用がスムーズに行えるようにした。
製缶品のサイズデータ等から自動で塗装標準工数を算出し、作業山積みを作成することにより精度の高い作業計画を立てられるようになった。
製缶品のサイズデータ等から自動で塗装標準工数を算出し、作業山積みを作成することにより精度の高い作業計画を立てられるようになった。
前処理槽のセンサーデータの監視及び配合条件アドバイザーによる塗装品質の確保が行えた。
生産管理システム（HIPAX1）との連動により、被塗装物毎にPCから粉体塗装機へ塗装条件を送信し、現場でのオペレーションレスで塗装可能とした。
生産管理システム（HIPAX1）との連動により、塗装実績データ及び塗装条件データを蓄積しトレーサビリティを実現した。
ヒバラコーポレーションが独自開発した生産管理システムは、データによりすべての業務を”見える化”することで、100%の業務把握を可能とします。生産管理システムのデータはマザー工場にも共有されるため、当社社員がデータ管理をしながら現地スタッフに必要な指示を出すことができます。なお、業務の把握により徹底的な無駄を排除することができ、ヒバラコーポレーションが自社に導入した際は、プロセスデータとの組み合わせにより、仕掛け時間27%、産業廃棄物18%の削減に成功しました。
また、同生産管理システムの導入により作業の効率化が進み、人材不足の補填につながると同時に、技能者の技術向上に多くの時間をさけるようになります。
工業塗装ライン管理システム【HIPAX】のシステムを見るだけでは、あらゆる塗装会社が模倣できるように思われがちですが、このシステムを完成させるためには「膨大な塗装プロセスデータ」が必要不可欠です。ヒバラコーポレーションは他社がまだ注目していない段階からすでにITの導入に取り組み、45年に及ぶ自社の「経験」をすべてデータ化することで、成長につなげることができました。これだけ膨大なデータを持つ塗装会社はほかにないと断言できます。同時に、繰り返しになりますが、工業塗装を「再現」するためには、信頼できるデータが不可欠です。そういった意味では、ヒバラコーポレーションは日本初のコンサルティング型工業塗装業者であり、同時に日本で唯一のコンサルティング型工業塗装業者であると自負しています。
ITに距離の壁はありません。日本全国、すべてのメーカー様が私たちのお客様です。塗装部門がボトルネックになっている方、より安価で高品質な塗装をご希望の方は、ぜひヒバラコーポレーションにご相談ください。
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