スケールで製造するためのMIMの活用

短い生産時間と最も低い総コストで高品質の部品を生産することは、会社全体の成功とその最終的な部品にとって重要です。 また、小さくて複雑な部品をスケールで製造するには、金属射出成形(MIM)が最も効率的なプロセスです。

OptiMIMでは、あなたのプロジェクトを図面から量産まで専門的にお手伝いしています。私たちの金属射出成形プロセスは、オートメーション、大規模なバッチ容量、相対的に低い初期投資といったスケーラビリティを持っており、私たちのエンジニアはサプライチェーンとバリデーションプロセスを円滑化する専門家です。  

金属射出成形でスケールで製造することがなぜ最も簡単なのかについてのすべての質問に答えるため、OptiMIMのビジネス開発マネージャーであり、製品設計と開発を専門とする30年以上の業界経験を持つ機械エンジニア、John O'Donnellに話を聞きました。

なぜスケールで製造することが重要なのか？

私たちはしばしば製造可能性のための設計(DFM)の重要性について話しますが、同様にスケーラビリティも製品設計の最前線に置くべきです。早期のサプライヤーの関与と透明性を考慮した後、プロセスにスケーラビリティを加えることで、生産需要の急増や設計機能の変更をサポートするためのツーリングを構築できます。部品開発作業の初期段階で私たちの設計エンジニアに相談することで、変数をよりよく理解し、顧客に合ったロードマップを開発することができます。

どのようにして制御したまま生産をスケールさせるのか？

サプライヤーが品質の高い部品を提供する上で短所がある領域はかなりあります—生産の中断やボリュームの変化を考慮しないことなどです。プロジェクトのライフサイクル全体を見て、ロードマップを作成することが重要です。ロードマップの開発中に、プロセス変数の文書化が成功の鍵になります。プロセスは、部品を顧客にできるだけ早く届けることから、全体のプロセスを中心に置き、時間の経過とともにリードタイムを短縮することに重点を置くべきです。手続きとトレーニングの文書化を強調することで、生産が増加する際の重要なステップと制御に関する知識の喪失を防ぎます。製造業者は予期しない事態に適応し、pivotする能力が必要であり、適切なプロセスが整っていることで成功は避けられません。

どのようにして生産量を増やせるのか？

予測CPKモデリングのようなスケーリング技術を使用することで、ボリュームの増加が効果的かつ効率的に行われることを保証できます。公差と寸法を分析して、生産中に保持できるCPKまたは持続的プロセス能力の degré を生み出します。原料の一貫性から成形のバリエーションまで、生産プロセス内のすべての変数を特定します。モデリングを行うことで、サプライチェーンを合理化し、より迅速にスケールアップすることが可能になります。そして、多くの方にとって、タイム・トゥ・マーケットこそが最も重要です。

OptiMIMでスケーラビリティの障害を排除する

私たちは多くの医療メーカーがプロトタイプを検証し、できるだけ早く市場に投入するために、バー在庫からの「ショートカット」製造プロセスを使用する罠にハマるのを見てきました。これらのプロセスは機能的なプロトタイプを作成するかもしれませんが、プログラムのライフサイクル全体にわたってスケーラブルではありません。したがって、これらの医療メーカーが大量生産のために新しいプロセスに移行する際には、プロセスのバリデーションを一から再開しなければなくなり、数ヶ月の遅れをもたらします。さらに、プロトタイプと最終コンポーネントの異なるプロセスは、それぞれのプロセスの能力に応じた異なる設計上の考慮が必要になるかもしれません。

OptiMIMを使用すると、製品ライフサイクル全体でスケーラブルな方法で設計を検証するための完全に機能的なプロトタイプを生産できます。他のプロセスからpivotしなければならず、再バリデーションや潜在的な再設計の苦労を避けるために、OptiMIMのエンジニアは、コンセプトから量産までプログラムを導く手助けをすることができます。そうすることで、MIMプロセスのすべての利点をフルに活用できます。私たちが早く関与するほど、部品により多くの価値を組み込むことができます。

自動化はプロジェクトにどのような利点をもたらすか？

機械加工のような他の製造技術は複雑な形状を生産できますが、スケーリングに関しては金属射出成形が優れています。完全に自動化されたプロセスを用いることで、低ボリュームから高ボリュームへ迅速に、かつ多くのオーバーヘッドなしにスケールアップできます。生産プロセスに自動化を導入することで、生産時間を短縮し、材料の廃棄を減らし、短いリードタイムでより良い製品品質と再現性を実現し、早く注文を手に入れることができます。

自動化プロセス制御の例を教えてもらえますか？

たとえば、私たちの自動プロセスの一つ、圧力センサーキャビティモニタリング（PSCM）は、部品の複雑さを増加させ、プロセス制御を安定させ、型の空けを増加させることを可能にします。これによって、年次部品数と能力を増加させつつ、厳格な制御を維持し、大量生産への移行を容易にします。PSCMシステムにより、リアルタイムでの微調整が可能になり、持続的な部品プロセス能力との一貫性に非常に重要です。このシステムがなければ、部品ごとの公差のばらつきが大きくなる可能性があります。PSCMシステムは機械をより安定して、より長い期間稼働させます。

MIMでスケールのコストを下げる方法は？

MIMがプロジェクトに最適なプロセスかどうかを判断するとき、他の技術に対するスケーラビリティを測定することが重要です。また、部品の複雑さや、製品を生産する期間を考慮して、最もコスト効果の高い方法を特定することも重要です。

たとえば、複数のセットアップを含む部品のために機械加工を選択し、3～5年の期間で生産する必要がある場合、注文を完了するのに必要な機械時間のためにコストがかかる可能性があります。機械加工センターにも限られた容量があるため、追加の機械や複数のサプライヤーに対する追加コストが発生する可能性があり、サプライチェーンに不必要なリスクを加える場合があります。

MIMの明確な利点の一つは、プロトタイプと同じフットプリントでスケールアップすることができるため、プロジェクトのライフサイクル全体でのROIを追加できます。MIMでは、プロセスに追加の成形機を加えるのではなく、既存の成形機に空けを追加できます—これにより、中程度から高ボリュームの低コスト投資が実現できます。

最終的なスケーラビリティについての考え

スケールすることは、年間何百万もの部品を生産する必要があるということではありません。スケールは、フルスケール生産に向けたプロセスの強い制御を持つことを意味します。重要なのは、製品とプロセスの制御を維持しつつ、能力の劣化を防ぐことです。あなたの部品がMIMプロセスから利益を得る可能性があると思われる場合は、プロジェクトに関連する利点を詳しく説明できる私たちの設計エンジニアにお問い合わせください。