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第２２回産業用機械雑学講座

投稿日 2025年10月15日

皆さんこんにちは！

TMA株式会社、更新担当の中西です

 

さて今回は

～工場は“未来の台所”だ～

 

「産業用機械製造」と聞くと、巨大な工場、難しい図面、白衣の人たち…ちょっと遠い世界に感じますよね。でも実は、私たちの毎日の便利は、ここから生まれています。スマホの中のチップ、コンビニのレジ横スイーツ、宅配の段ボール、病院の検査装置まで——ぜんぶ“機械”が裏側で支えている。今回は、1台の機械が生まれて動き出すまでを、やさしく＆ちょっと熱く追いかけます。

1｜最初の一歩：お客さまの「困った」を“仕様”に変える

産業用機械づくりは、**「何を、どれくらいの速さで、どんな品質で、いくらで」**を言語化するところからスタート。

  • 例：食品工場向け充填機なら「1分間に180本」「内容量±0.5g」「洗浄15分で再開」など。

  • ヒアリングでは搬入経路の幅や既存ラインの高さまで確認。現場写真・動画・CADデータをもらい、“詰まる未来”を先に潰すのがコツ

  • ここで**スループット（生産能力）と歩留まり（良品率）**の狙いを握ると、後が劇的にスムーズ

仕様は“約束”。数字で握ると、関わるみんなが同じ方向を向けます

2｜設計の魔法：メカ×電気×ソフトが“同じ絵”を見る

設計は3チームの合奏。

  • 機械（メカ）：フレーム、搬送、ガイド、カム、ギア、ベアリング。振動・摩耗・熱変形と戦う。

  • 電気：モーター・センサー・配線・PLC（制御盤）。ノイズ対策と安全回路が生命線。

  • ソフト：PLCラダーやPython/C++で動作シーケンスと異常検知を組む。UI/UXもここ。
    3D CADで干渉チェック→FEMで強度・剛性→CFDで気流・冷却→モーション解析でサイクルタイムを詰める。デジタルの中で何度も失敗しておくから、現物が強い

3｜部品の旅：材料の選び方ひとつで“寿命”が変わる

  • 材質：アルミ（軽い・加工性◎）、SUS（衛生・耐食◎）、炭素鋼（強度◎）、樹脂（軽負荷・低摩擦）。

  • 表面処理：アルマイト、硬質クロム、TiNコート、黒染め。摩耗・錆・衛生に直結。

  • 加工法：マシニング、旋盤、研削、レーザー、板金曲げ、3Dプリント。「精度必要な面」と「見た目だけの面」を分けるのが職人技。

  • 調達：1点物は町工場、精密は専門サプライヤ、標準部品はカタログ。多重下請の“伝言ゲーム”を短くするほど速く・安く・高品質に。

4｜組立は“楽器の調律”：0.1mmの世界で音を合わせる

  • ベースの水平を出す→リニアガイドの直進度を出す→ボールねじのバックラッシを追い込む→ジグで位置決め。

  • トルク管理、バリ取り、面取り、配線の束ね方…美しい組立は故障に強い。

  • 動作前に安全回路（非常停止・扉インタロック・ライトカーテン）を必ず検証。人命優先は“当たり前の文化”に。

5｜制御の心臓：センサーが見て、PLCが考え、アクチュエータが動く

  • 見る：近接、エンコーダ、カメラ（画像処理）。

  • 考える：PLC・産業PC・エッジAI。異常値学習で“壊れる前のクセ”を察知。

  • 動く：サーボ、エアシリンダ、ステッピング、ロボット。加減速プロファイルがサイクルと寿命を両立。

  • 画面（HMI）は**「大きいボタン・色で状態・ログは1発出力」**が正義。夜勤のオペレーターにも優しく

6｜検証の山場：数字で“できる”を証明する✅

  • FAT（工場受入）：サイクル、良品率、停止時の復旧、清掃時間、消費電力。

  • SAT（現地立上げ）：実ラインで微調整。原料のばらつきで癖を掴む。

  • OEE（総合設備効率）= 稼働率×性能×品質。改善はボトルネック1点突破でOK。

  • ドキュメント：配線図、部品表、予備品リスト、清掃マニュアル。紙＋QR動画が最強

7｜保守・改造：機械は“育てる”時代へ

  • 日点検：清掃・給脂・センサー感度。

  • 月点検：ベルト張力・直角度・ルーズネジ。

  • 年点検：軸受交換、ガイドオーバーホール。

  • 予知保全：振動・温度・電流をクラウドで見張り、異常兆候→部品先出し→計画停止。止めない工場はデータが守る️

8｜ESGと省エネ：強さ＝やさしさ⚡

  • サーボの回生電力活用、エア消費の見える化、洗浄水の循環、モジュール更新で長寿命化。

  • 納入後の電力原単位（kWh/製品）をPR。**「速く・安く・優しい」**は両立できます

9｜ケーススタディ：充填機ラインの“10→14個/分”への道

  • ボトル詰まり：入口コンベアのエスケープ機構追加で解消。

  • 重量ばらつき：ロードセルのフィルタ定数を見直し±0.5gへ。

  • 清掃時間：ワンタッチ着脱ノズル＋CIPで30分短縮。

  • 結果：OEE＋12pt、年間残業▲320h、クレーム半減。
    → 小さな積み上げが大きな数字を動かす

10｜まとめ：工場は“社会の台所”、機械は“包丁”✨

産業用機械は、世界の暮らしを“おいしく安全に”する包丁です。設計から保守まで、数字で語り、現場で磨き、データで守る。それが強いものづくり。もし「もっと見たい！」と思ったら、工場見学が超おすすめ。きっとあなたの“機械の見え方”が変わりますよ

 

 

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