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トピア 導入事例

光学式3次元デジタイザの「エイトス(ATOS)」は、本体に取り付けられた2個のCCDカメラにより人間の目の原理で有形物の形状を取り込み、座標化して点群データを作成するシステムです。対象物の全体または任意の部分に測定用のマーク(ターゲットシール)を貼り、フリンジパターンと呼ばれる縞模様の光を照射します。次に光の輝度(コントラスト)や屈折度などを三角測量の原理で測定し、付属の専用パソコン上で点群データを作成します。精度は使用するレンズや測定範囲にもよりますが標準撮影時±0.05mm程度で、速度は一画面測定(1スキャン)あたり10秒から20秒です。pho非接触型デジタイザのため測定対象物の大きさや状態に関わらず測定が行なえます。また、小型の匡体(高さ600mm×奥行110mm×幅150mm)により測定場所を選びません。


Tebis CADCAMシステムは、大量のデジタイズデータの取込から面処理・モデルのNCパス、金型加工パスを作成するシステムです。高速な演算処理で設計から加工が終わるまでの時間を大幅に短縮し、高品質なNCツールパス作成により、付加価値の高い製品の製造に貢献します。3次元デジタイザの膨大な測定データでも、高速・高精度に面処理やNCツールパス作成がおこなえます。BMW、メルセデスなどの欧米自動車メーカーに多数導入されており、日本の大手自動車メーカー及び関連企業にも急速に普及してきています。


アーガス(ARGUS)はプレス板金加工で、材料がどのように変形したかを測定、実験解析するシステムです。プレス加工前の金属平板に均等間隔で複数のドット(小さな円形の印)を付け(電解マーキング)、プレス加工後にCCDカメラで撮影し、ドットの間隔や変形具合を専用パソコンに記録します。測定結果は3次元伸び歪(板厚減少率)カラーマップ、または変形限界線(FLC:Forming Limit Curve)との比較により成形限界部の確認や予測ができます。人手によるゲージやノギスを用いた実測定では、ほぼ不可能であった複雑な成形部の伸び歪検証を実現し、試作段階で素材、加工方法や金型形状変更を検討できるなど、開発期間・コストを削減することができます。



ATOSを活用

会社を起業する。
それも難しいことではある。だが、会社を大きく飛躍させることはその何百倍もの困難を要する。
自動車の試作をメイン事業とする株式会社トピア。同社は1973年に従業員わずか数人の小さな工場からスタートした。そしてその後33年間の間に急成長を遂げ、今やグループ会社を含め460人もの社員を抱えている。
急成長の秘密、それは同社の「突き抜ける」姿勢にある。
そして今、同社はある出会いによってさらに突き抜けることを目ざしている。
「これがあればまさに鬼に金棒なはずです」
同社はいかにしてさらなる飛躍を図ろうとしているのか。今後の展望を訊いた。

圧倒的なスピード化を図り急成長

ちょっとした威容だ。
東京ドームの何個分かの広大な敷地に、巨大な工場が建ち並び、一歩中に入るとビルの4階建て分はあろうかという高い天井。その中に高さ・幅とも5m以上はあるマシニングセンタや油圧プレス機などが何十台と置かれている。
三重県鈴鹿市。ホンダ、富士ゼロックスなど数多くの工場が集まるこの地に、株式会社トピアはある。メインとなる事業は試作や板金。家電関係向け10%、残り90%と大部分を自動車関係向けが占める。
現在、名古屋、埼玉、神奈川にも営業所を構え、従業員はグループ企業も含めて460人。売上高は10年前と比べると3倍にまで膨れ上がるなど、まさに飛ぶ鳥を落とす勢いだ。だが33年前の創業当時、社員はわずか数人でしかなかった。
「いわゆる町工場のような感じだったようです。創業から5年後に会社を移転し、その4年後には現在の場所に新工場を設立しています。その後も次々と工場を建設し、現在の姿になりました」(杉浦営業部長)
成長の秘密、それは他社を凌駕する圧倒的なスピードにある。
「クライアントからCADデータや図面をもらってから金型が完成するのに、遅くても3日、速いときには朝もらったデータがその日の夜には機械に載っていることもあるんです。他社はその倍以上もかかりますから、クライアントにとっては当社に頼めば間違いなく早く仕上がってくる。『トピアは速い』と評判となり、仕事が次々と増えていったのです」(杉浦営業部長)
圧倒的なスピード化の背景には数多くの要因がある。その1つが内製化だ。同社では創業時から内製化を積極的に進め、現在内製比率は実に90%。外部に手配する手間と時間がかからない分、大幅な時間短縮をもたらしている。
もう1つは『事前準備』。受注が間違いないという段階で、荒削りをして待っている。部品をつくる材料もあらかじめストックしているため、注文が決まってすぐに製作に取り掛かることができる。
「一般的に、次の工程に流すときは注文書などが揃ってからというところが多いと思いますが、当社は口頭レベルですぐに対応し、スケジュールも分単位でどんどん変えていく。つまり、状況に応じて柔軟に対応できる体制があるわけです」(佐々木常務)
こうした理由のほかに、もう1つ同社の成長の大きな要因となっているものがある。これこそが実は同社の成長の最大の源ともいえるのだ。
「シリアル番号NO.5」──。
これがそのキーワードである。

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「ATOS」で感じた新たなる可能性

「たとえばある仕事があるとします。それが従来請けていた仕事なら問題ありませんが、会社のキャパシティを超えてしまっている場合、請けることはできません。逆にいうと、どんな仕事でも請けられるようにするためには、時代を見据えながら社内のキャパを常に大きくしておく必要がある。そこで、当社が創業当時から取り組んでいたのが積極的な設備投資だったのです」(佐々木常務)
同社では、顧客の要求に応えるために必要な設備は迷わず導入してきた。その代表的な例が製造番号「5」のレーザ加工機だ。
「『NO.5』ということは国内でも1、2を争うほどの早さで導入したということです。一度、大手自動車メーカーから大きなサイズの仕事が入ってきましたが、それを加工する機械も運ぶリフトもない。通常は断るところですが、経営者の判断で大型加工機をすぐに購入した。経営者の判断も非常に速いんです。実際、それをきっかけに大型の仕事を次々と請けられるようになり、売り上げがまたグンと伸びたのです」(山口設計部長)
入る仕事を予測して積極的に設備投資をおこなう。この姿勢を創業以来貫くことで同社は業績を拡大してきた。こうした流れの中で、同社に新たな飛躍をもたらしたものがある。非接触式3次元測定機である。
「当社ではそれまで切削した金型がCADデータ通りに仕上がっているかを調べるために、接触式測定機を使っていましたが、測定に非常に時間がかかる。そこで非接触式3次元測定機の導入を検討していました」
非接触式3次元測定機を導入すれば測定スピードが上がるのはもちろん、山口部長はそれまで実現できなかったある可能性を感じていた。
「接触式測定機は、出来上がった金型がCADデータ通りに仕上がっているかを調べるために使っていました。測定スピードなどからそれ以外の方法がありませんでした。しかしスピードの早い非接触式3次元測定機なら壊れた金型の復元や不意の設計変更などへの応用も可能になり、新たなサービスが提供できるのではないかと考えたわけです。展示会を見て回っているときに出会ったのが非接触式測定機『ATOS』でした」
デモをしてほしいと頼み、ATOSを使って実際に測定したところ測定時間は2時間。その圧倒的なスピードに山口部長は驚かされる。
「何日もかかっていた測定がわずかに数時間で済む。そのうえ価格も安い。社長に話をもっていったところ即決でした」
山口氏の考えは見事に的中する。
「ある朝、お客様が完全に割れてしまった金型をもって『どうにかならないか』と駆け込んできたのです。そこでATOSでその金型を測定し、すぐにCADを使ってデータを整形、夜には切削機で削り出しました。これなどはATOSを導入していなかったら到底対応できなかったと思います」


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さらなるスピード化をもたらした新CAMシステム

同社は、受注品の大型化と受注量の増大に対応するためCAD/CAMソフトの見直しにも着手する。いろいろな製品を検討していく中で、設計部の山口部長の目に止まったのはCAMシステム「Tebis」だった。
山口部長はさっそくTebisを既存のCAD/CAMソフトと比較検討してみる。
「切削に関係する20項目について比較したのですが、そのうち18項目でTebisのほうが優れていました。さらに驚いたのは削った面がびっくりするぐらいピカピカに仕上がっていて、これは導入するべきだと思いました」
さらに3次元デジタイザATOSを導入していた同社は、TebisのRSCモジュールも導入する。
「STLデータから面データを張るだけでも数日かかっていましたが、その手間が省けるようにならないかと思い検討しました。RSCモジュールを導入することで、ATOSで測定したデータがそのままTebisに読み込めるようになり、以前よりも工数が1つ減らすことできました。ATOSとTebisを組み合わせることで、さらにスピード化が図れたんです」
実際にTebisを使ってみて強く実感したのは計算能力の速さだったという。「それまで当社が使っていたCAD/CAMソフトと比べて確実に30%は速く、テストした時以上に導入効果が現れました。今後は既存CAMシステムをTebisにリプレースし、より効率化を図ろうと思っています」
そしてTebisとATOSの組み合わせは同社に新たな仕事をもたらしつつある。ATOSで測定したデータをCADに点群として取り込み、Tebis RSCを使ってそこに面データを作成することができるようになったことから、面データ作成の仕事が舞い込むようになったのだ。

※STL(STereo Lithography) ラピッドプロトタイピング装置に入力するためのデータの標準フォーマット。立体を表面の三角形群によって表現する。


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ドイツとの融合で「その先」を目ざす

「ATOS」「Tebis」。実はこの2つにはある共通点がある。ドイツ企業の製品であることだ。
2003年春、山口部長は社長と一緒にドイツへと向かった。ATOSの製造元であるGOM社のユーザ会があったからだ。そこで2人はドイツのものづくりへの発想の違いに目を奪われる。
「Tebisでもそうですが、STLデータから面データを張らずに直接加工するというのは日本では考えられない発想です。それも処理能力も日本のものより断然に速く、工作機も日本より優れているところが多々ある。日本の技術も高いと思いますが、ドイツにはドイツならではの優れた面がある。これを見習わない手はないと思ったのです。実はそれまではアメリカや中国に目が向いていたのですが、それをきっかけに社長も私も一気にドイツに心が傾いた。そういう出会いを提供してくれたのはとてもありがたかったです」
現在、山口部長はある構想を抱いている。日本の技術とドイツの技術の融合だ。
「日本には世界に誇れるものづくりがある。ドイツにもドイツならではの高い技術がある。その2つを合わせたら別次元の新しい技術が生まれるのではと考えています。たとえばTebisでも、ドイツでは自分たちなりの使い方をしてカタログの限界値を超えた使い方をしている可能性もある。そうした技術をすべて知り尽くしたいのです」
2006年、同社は生産技術部門を立ち上げ、量産に耐えられる高品質な製品作りを開始。その中で導入したのが、ATOSと同じくドイツ・GOM社の、非接触でプレス後のシートメタルの形状変形状態が確認できるプレス板金伸び歪測定システム「ARGUS」だった。
内製化や最新設備の積極的な導入で他社と圧倒的な差をつけることで成長を遂げてきた株式会社トピア。
今、日本とドイツの技術の融合によって、さらに「突き抜ける」ことを目ざしている。


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