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机械资讯 765期
现在是重新检讨工作机械的机会
针对已取得的客制化系统-藉平准化提高生产能力

编译/许熟珍
会务开发组 台湾机械东京服务中心
2019年4月就任日本工业大学工业技术博物馆馆长，上智大学名誉教授清水伸二教授，是工具机结合部和工具系统的专家。他说：「使用者应该要了解，如何组合适合的工具机和工作机器然后客制化，构筑属于自己专用的加工系统。而这个工作最重要的是与机器取得平衡」。清水教授又说：「加工系统的构成要素可以从工作机器完成任务的大小及目标方向性开始，尤其现在正处于新型冠状病毒疫情期间，正是投入的大好时机」。

加工过程最佳化不可欠缺

对生产设备的需求，有高精度、高效率、节能、低成本、安全等多样要求。为了应对这些需求加工系统的基本构成要素，不是只有工具机机台本身。NC装置、工具系统、周边装置等这些工作机器都包含在内。在工具系统上，有刀具和工件的夹(持)具、治夹具、测定机器等，配置于靠近加工点位置扮演非常重要角色。周边装置有ATC、APC、冷却液供给装置、切屑处理机等工作机器。对使用者而言，必须要会组合这些多种多样的工作机器并且精通操作，让加工过程最佳化不可。
在加工系统上，会发生切屑的排除不良及切屑热、工具的磨耗损伤、工件的振动及热变位、机械的振动 热变位、运转精度的恶化等，各种各样的现象出现。加工系统的构成要素会以某种形式与这些的现象有关，此外，一个现象不会只是与一个，而是与多数的构成要素有相关。因此，这些机器的各个构成要素的平衡是很重要的。
每台机械上APC和ATC等专用设计依然占多数，也许今后会成为标准化。但是，夹头和刀架座等，多数的工作机器的标准化正在进行中，使用者可以选择并组合使用。因此，可以说，现在正是使用者需要全面性，重新检讨在公司内使用的工作机器的时期。
更新机械设备是一个非常大的投资，现今，面临新型冠状病毒疫情问题要进行很难，若是工作机器的话，相对于机械只要小投资就可办到。现在正是要在公司内的制造现场上，再重新检讨投入更适合的工作机器的时机，不是吗？一个小小的行动，就可以提高精度及延长寿命，再者可以期待提高生产能力。

重要的是平准化

在所有的工作机器中，特别是工具系统很重要，这是我个人在工具机制造商担任设计人员时深深地感受到。在外圆磨床的客制专用机设计上，必须要满足顾客想要加工的工件规格。为此我们事先与顾客讨论必要的夹头、中心、工件支撑架、校正装置等，接着考虑作业性和各工作机器间的干扰等细节，从制作这些的配置图开始作业。这些机器等的选定和配置一旦有错误，就无法满足使用者所要求的加工精度和加工时间。这个时候不可不留意的是，前面所提到的各模组间的水准平衡(level balance)。
加工系统，在功能性上，是由一系列的工作机器结合构成。因此，构成要素中若是有水准低的要素存在，在加工系统的性能上会去执行低的水准，如此，整体的水准会跟着下降。换言之，各构成要素的性能，必须要采用已取得平衡的机器不可。

瞄准4个方向性

工作机器，是具有给予工具机单独无法实现功能的角色。将来要瞄准的方向性及想达到的目标，可说是跟工具机一样。
今后工具机要瞄准的方向，我认为主要有：①可视化，②智能化。③灵活性，④节能化，这4个目标。因此，工作机器也必须要走掷向这些方向。
例如，既有的机械若尚未有应对IoT系统，可以在工具系统装上感测器，使其具有通信功能提升，可以应对IoT的「可视化」，工具机也就成为具有可视化功能。
智能化也是如此，例如，在铣削夹头里装上感测器，收集振动及温度等数据，采用AI等进行分析的话，就可以进行抑制震颤和判定工具的寿命等知识性的作业。
要实现灵活性，必须要具有柔韧性的工具系统，可以应对工具和工件的大小及材质等。关于节能化，特别是让使用在工具机上的工具，及工件的装卸夹具轻量化的话，有可能促进创新工具机的节能化。此外，在工具机的主轴上使用高速主轴附件(装置attachment)的话，可以实现工具机大幅度的节能目标。

新措施的机会

这次因为有新型冠状病疫情的影响，不只是大学的讲课，对外的会议等使用网路机会也增加。也因为我已有岁数，不需要到处移动，特别感觉轻松无比。从这次的经验，我认为，最好不要断定要解决现场问题，若是不亲自奔赴现场的话，就很困难的想法。例如，若是下一代通信规格(5G)普及的话，通信基础建设也会完善。利用影像把现场的状况送到总部，若是总部有经验丰富的技术员在场的话，不去现场也有可能解决问题，我期待这样的案例能够增加。
换言之，针对现在的新型冠状病疫情，谈到至今为止，我从未想过的事是：「像这样的事也可以办到」从中领悟到这是一个很好的机会。因为有新型冠状病疫情被强迫去体验的事成为动因，为了提高生产能力为目标，不断地发掘新发现是非常重要的。
由于新型冠状病毒疫情整个世界将会发生很大的变化。从以前就指出，要利用数位技术等去实现高效率化，及提高生产能力的必要性。现在正是导入数位化和前述的应对方向，去克服新型冠状病毒疫情所带来的影响，我认为，这会是与未来的成长有连结。
这个合适的对象，可以说只需要很少的投资就可以达成的工作机器。我希望用这些的工作机器去战胜这次危机。
(资料来源：月刊生产财Marketing，2020年9月号，页A-60~61。)
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