ジェームズ・シューラー氏は、アリゾナ州ツーソンにあるパラゴン・スペース・ディベロップメント・コーポレーションのオペレーションズ・ディレクターを務めている。パラゴン社は、有人宇宙飛行ミッション向けの生命維持システムおよび熱制御管理システムの設計、開発、製造を行っている。
私たちはジェームズ氏に、航空宇宙製造におけるプレッシャー、パラゴン社がワークフローでCAM どのように活用しているか、そしてなぜ彼がAI 将来の機械加工において重要な役割AI 確信しているのかについて話を伺いました。
- あなたはどなたですか？また、どこを拠点に活動されていますか？
私の名前はジェームズ・シューラーです。私はパラゴン・スペース・ディベロップメント・コーポレーションのオペレーションズ・ディレクターを務めており、当社はアリゾナ州ツーソンを拠点としています。
- あなたの顧客は誰で、彼らのために何を作っているのか？
パラゴン・スペースは、有人宇宙飛行ミッション向けの生命維持システムおよび熱制御管理システムの製造、開発、設計を行っています。
当社の顧客の中には、NASAと数多くのプロジェクトで提携している企業があり、また、HALO（居住・補給前哨基地）プロジェクトにおいてはノースロップ社のチームの一員として参画しています。これは当社の新たな月面宇宙ステーションであり、来年度頃には軌道投入される見込みです。
有人宇宙飛行においては、宇宙飛行士の生命を維持するだけでなく、快適な環境を確保することも重要な要素です。当社は、宇宙飛行士が快適に過ごせるよう、機内の湿度を一定に保つ湿度制御システムの部品を製造してきました。また、このシステムは液体を分離・回収し、宇宙船から排出したり、実験や飲料水の浄化など、必要な用途に再利用したりできるようにします。
私は入社以来ずっと、当社のラジエーター開発プログラムに携わってきました。宇宙機の電子機器から熱を放出するための、機体搭載型ラジエーターの開発に従事してきました。当社はシエラ・スペース社と共にドリームチェイサーチーム の一員であり、 パラゴン社における当社の最大の強みの一つとして、尿回収技術が広く知られています。現在、国際宇宙ステーションには当社の処理装置が設置されており、ステーション内の尿から98％の水分を回収し、下流工程で飲用水として再利用できるようにしています。
- 現在、あなたのビジネスにはどのような課題がありますか？
部品の急速な開発は、どのような環境においても絶えず変化し続けていますが、特に航空宇宙製造業界においては顕著です。当社の場合、要件がいつ何時でも変更される可能性があるという点が特徴です。そこで重要なのは、いかにして迅速に対応し、その変化に合わせて調整を行うかということです。
当社には製品ライフサイクル管理チームがあり、何が変化しているか、厳しい要件を満たすために何が調整されているか、そしてそれを現場にどう伝えるかを常に検討しています。 その連絡が入ると、「なるほど、それは素晴らしい。でも、これからダウンタイムが発生するので、現在進行中のこの部分を再プログラムし直さなければならない。今まさに機械で稼働中のものだが、今夜は無人運転で稼働させる予定だ。君たちはどうするつもりだ？」といった感じになります。
CAM 前は、設計図を生産工程に回すことが、私たちにとって大きなボトルネックとなっていました。部品のプログラム作成や加工自体はできるのですが、どうやって生産工程に回せばいいのかという問題がありました。 四半期ごとに500、600、700個の部品を製造していますが、その内容は少量（3個程度）で、品目数が多く、非常に厳密な精度が求められる部品ばかりです。さらに、それらの生産量は常に増減を繰り返しています。では、これらすべてをどのように管理し、追跡すればよいのでしょうか？これは、過去において私たちにとって非常に大きな課題であり、ボトルネックとなっていました。
- CAM を使い始めたのはいつですか？
CAM を使い始めてからもう1年ほど経ちましたので、このソフトとの「お祝い」が近づいてきました。
- どのように使用しますか？CAM どのように役立ち、ワークフローにどのように組み込まれますか？
主にソフトジョーのリバースエンジニアリングに活用しています。それがこのソフトの最大の魅力ですね。今日、当社の機械工と話していたのですが、「OP 3ではこれをどうやって固定すればいいんだ？」と相談したところ、彼は「ソフトジョーをいくつか作りますよ。5分以内にプログラムを用意しますから、すぐに切削を始められます。今晩には無人運転の準備が整いますよ」と言ってくれました。
そのおかげで、彼らは仕事への取り組み方において、状況に適応することと創造性を発揮することを交互に繰り返すことができています。通常なら、その先には3つ、4つ、5つものプロジェクトが控えているものです。もし「ああ、今夜はもう手一杯だ。 スピンドル時間を無駄にしてしまう」といった状況でも、「いや、そんなことはない。方向転換しよう。工具を標準化しよう。作業内容やワークの保持方法を標準化しよう」という姿勢で臨めるのです。CAM 、その点や荒加工において私たちを大いに助けてくれました。
たとえ部品を完成させられなくても、荒加工サイクルで無人運転が可能であれば、CAM のおかげで、[切削パラメータエクスプローラー]内のスライダーを自由に調整し、ツールパスの切削条件を柔軟に設定できるようになりました。無人時は非常に保守的なツールパスで加工を行います。これにより、工具の寿命を延ばすことができます。 朝出勤する頃には、部品の加工が60%、70%、80%完了している状態になっています。
当社は、特注の押出成形品からビレット、さらには巨大な板材の加工に至るまで、あらゆるものに[CAM ]を使用しています。 当社には、ラジエーターの加工に使用するGRT社製510型ガントリーミルが数台あります。これらは大型のオープン型フラットエンド・ガントリーミルで、設置面積が非常に広大です。そのため、素早い荒加工パスの実行を待ったり、あるいは単に多数の穴を開けたりといった作業を、迅速に行える能力、パラメータを設定して一度実行し、それをソフトウェア全体で繰り返し適用できる機能は、実に素晴らしいものです。
現在、CAM しているのは1人だけです。当社のメインプログラマーが、すべての機械のデータ入力を担当しています。工場には6台のCNC加工機があります。当社は小規模ですが、その強みは「製造能力」にあります。量産重視の工場とは異なり、当社では多種多様なスタイルの機械を組み合わせて運用しています。1万個の部品を大量に生産する能力よりも、より幅広い種類の製品を製造できる能力を重視しているのです。
- CAM 御社のビジネスにどのような変化をもたらしましたか？御社にとってのメリットは何ですか？
これにより、確実に処理能力を向上させることができました。より効率的かつ効果的になったと言えるでしょう。
CAM 連携した工具検証ソフトウェアを導入しており、サードパーティのツールを使ってその動作を確認できるようになったことで、ソフトウェアへの信頼度が高まりました。そのため、2～3時間にも及ぶ加工サイクル中、作業員がただスピンドルの回転を見守る必要がなくなりました。彼らは「よし、工具のタッチオフは完了した。 工具の接触確認も完了したし、クラッシュもなかった。あと30分、40分程度で終わるはずだからタイマーをセットして、後で戻ってくればいい」と、ツールパスやソフトウェアが生成した結果に対して自信を持って作業しています。
その自信は計り知れない。つまり、スピンドルの稼働時間を維持し、無人稼働を継続させ、少人数のチームでもより多くの生産量を確保できるということだ。
間違いなく、ソフトジョー機能だけでも元は取れています。もしそれだけの用途でしか使わなかったとしても、Paragonというソフトウェア自体の価値は十分にあったと思います。
- CAM をご利用いただくことで、お客様にどのような影響がありますか？
「サプライチェーンの全社が手一杯で、何か空き容量はないか？」と、お客様から相談を受けることがあります。これは取引先からも同様の声が寄せられる一方で、「今度はこちらが追い込まれている。納期に遅れが出ているので、急ぎで助けてもらえないか？」という相談を受けることもあります。
スピンドルの空き時間があれば、喜んでその時間を開放し、オフラインでのプログラミングを行ったり、場合によっては部品を自社で加工したりすることも可能です。
- 今後、CAM どのように活用する予定ですか？
現時点では、これは拡張性のあるものだと考えています。現在、ツールライブラリの改良を進めています。これは、CAM を導入した際に直面した課題の一つでした。
工具やワーク保持具の標準化が進んだことで、工場内の最適化計画を明確に把握し、策定することが可能になりました。では、標準的なレイアウトとはどのようなものなのでしょうか？どの種類の部品がどの機械に最も適しているのでしょうか？オペレーターとプログラマーの間では、「以前はこの部品をゼロポイント治具で加工していたけど、今は真空チャックでの加工の方が好ましい」といった認識を共有し、より効果的な意思疎通が行われるようになってきたと思います。 では、この加工のプログラム方法を見直してみましょう。
これにより、私たちは柔軟に対応し、迅速に変更を加えることができるようになりました。「再プログラミングに4日も遅れる余裕はない。すぐに機械に戻さなければならない」といった状況に陥ることなく済むのです。この仕組みのおかげで、APQPの観点からだけでなく、運用面においても、コミュニケーションや計画立案をより綿密に行えるようになりました。具体的には、部品にどのように取り組み、どのように完成まで導いていくかという点についてです。
- CAM は、製造および機械加工にどのような影響を与えると思いますか？
製造業における最大の課題は、AIに対する懸念を払拭することだと思います。最初の営業訪問や相談の際、よく聞かれた質問の一つが「具体的に何に使うつもりですか？」というものでした。私たちにとっては、それは自然な次のステップでした。どの工程をAIに任せても大丈夫だと確信できるか、ということです。
もし[CAM ]をソフトジョーや荒加工のみに活用したとしても、当社の日常業務において約40～50％の効率向上が見込めると思います。しかも、これは多品種少量生産の環境下での話です。プログラマー1人が6台の機械を担当していることを考えれば、これはかなり素晴らしい成果だと言えます。
もしそれがあなたが求めているものなら、small shop 個人プログラマーとして事業を拡大したいと考えているsmall shop あるいは経験が必ずしも十分ではないメンバーの「補助輪」として活用しsmall shop プログラミング部門に活気をもたらしたいと考えている場合でも、そこにはチャンスがあると思います。ただし、新しいことに挑戦する意欲がなければなりません。
私たちオペレーションや製造部門の担当者は、時として従来のやり方に固執してしまうことがあると思います。ですから、AI 課題は、CAM だけでなく、世界的な普及において、その固定観念を打ち破ることにあるのです。
- 上記で触れられていない重要な点はありますか？
CAM 導入を検討している方にとって最も重要なことの一つは、万全の準備を整えておくことです。必要な作業を確認し、事前の準備を済ませておけば、いざ導入する際にもすぐに本格的に稼働させることができます。
日常的に使用する工具の共通性を踏まえて工具ライブラリを整備していないと、作業の効率が低下してしまいます。CAM 工具を提案してくれるという点で非常に優れていますが、皆さんも経験がある通り、そのライブラリはあっという間に1万種類もの工具で膨れ上がってしまう可能性があります。しかし、それが本来の目的ではありません。本来の目的は、効率的かつ効果的に作業を行うことなのです。
さあ、早速取り掛かりましょう。事前の調査をしっかりと行い、内容を理解し、どのような用途で活用するかの計画を立てた上で、まずは小規模から始めてください。 組織全体を一気に変えようとはしないでください。対象を絞り込みましょう。1つか2つの業務、あるいは特定の機械や作業拠点に焦点を当て、そこから着手して、強固な基盤を築くために何ができるかを模索してください。それが完了したら、その作業拠点を工場全体に展開していけば、きっとその決断に満足するはずです。
[このインタビューは、読みやすさを考慮して要約・編集されています。]
