AIやIoTを活用した切削加工

切削加工の現場で活用されるAIやIoTにはどのようなものがあるか、導入メリットやその活用方法を紹介します。

金属加工業界で増えるAI・IoTの導入

技術革新が目まぐるしく進む現代において、AIやIoTの躍進は金属加工業界にまで及んでいます。

金属加工は、自動車や電子機器、医療機器など製造業における様々な分野で重要な役割を担っています。特に、国内の金属加工技術は高いレベルの技術を有しており、日本が優位性を確保できる分野のひとつです。

一方で、金属は市場の経済動向に影響を受けやすく、最近では素材調達の不安定さが叫ばれています。さらに海外との価格競争も加わり、業界ではさらなる業務効率化や生産性の向上が求められているところです。

これらの課題を解決するために注目されているのが、AIやIoTです。国内の金属加工業界、切削加工の現場においても導入が活発になってきています。

切削加工にAI・IoTを導入すると、以下のような効果を期待できます。

人手不足が続く現場において、従業員1人あたりにかかる業務負担の増大は、業務パフォーマンスの低下を招きます。これが全体的な生産性の低下につながると悩む現場も少なくありません。

AIやIoTツールを導入すると、少ない人員で業務を行えるようになるため、生産性が向上します。

例えば、これまでは人の目で行っていた品質チェックを自動化することによって、これまでチェックに割いていた人員を別の業務に回せます。従業員１人あたりの業務負荷軽減にもつながり、全体的な生産性向上を期待できます。

少ない人員で業務を行えるということは、そのぶん人件費も削減できるということです。金属加工業界では24時間体制で稼働している現場も多く、交代制で従業員を常駐させているケースも珍しくありません。

AI・IoTを導入すれば、コストを抑えつつ24時間年中無休で現場を稼働できるようになります。

切削加工の現場では工作機械を使用するため、事故のリスクが常について回ります。このような危険な業務にAIを活用すれば、事故防止につながります。

例えば、AIに予知保全を任せることによって、生産設備の状態をリアルタイムで確認できます。切削機器にトラブルが生じた場合の事故を未然に防ぐことが可能です。

切削加工の現場では、以下のような場面でAI・IoTツールが活用されています。

AIの分析機能によって、切削工具の異常な振動や破損などを検知することができます。これまで、工具の異常や破損は定期的な点検など人の手によって行われていました。工具の交換なども現場での経験をもとに行われていたため、突発的な不具合を発見したり予知したりすることはできませんでした。

AIであれば、切削工具の状態診断を自動化できます。問題が起きている箇所もリアルタイムで速やかに特定できるため、プロセスにおけるダウンタイム削減にもつながります。

AIを導入すれば、加工の異常をリアルタイムに検出できます。例えば、ドリル加工の異常を検知して、破損前に加工を止めるといったことが可能です。

中には、AIで取得したデータからドリルの摩耗状態を判定できるものもあります。これにより、工具の摩耗状態に合った最適な加工条件の自動算出ができるようになり、工具費の削減や生産性の向上につながります。

切削加工中に工具と被削材の間で発生する「ビビり振動」も、AIの導入によって抑えることが可能です。センサーが内蔵されたミル主軸で加工振動を監視すれば、ビビり振動を検出できます。

不確実な要素が含まれるために算出が難しかった切削条件も、AIによって瞬時に最適な条件を導き出せます。この機能により、従来より容易にビビり振動を抑制できるようになりました。

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