プロセスのデジタル化と自動化による競争力の強化
コントロールキャビネットの構築
- 処理量に関わらず高い効率性家族経営の店舗であれ、大手OEMメーカーであれ、ロットサイズ1の生産であれ、連続生産であれ、当社のソリューションはお客様の具体的な事業ニーズに合わせて設計されています。
- シームレスなデジタルデータフロー完全に統合されたECADシステムをご利用の場合でも、依然として紙の回路図に頼っている場合でも、当社のデジタル化されたツールは、お客様の設計データから生産現場へと、途切れることのないデジタルな架け橋を築きます。
- 配線時間を大幅に短縮手間のかかる手作業を自動化されたワイヤ事前加工と組み立てに最適化された工程順序に置き換えることで、配線時間を最大80%短縮することを可能にします。
- 専門家レベルの成果、依存度の低減当社のシステムは、複雑な配線作業を簡素化し、デジタルによるガイダンスを提供するため、専門知識がそれほどない従業員でも高品質な成果を上げることができ、専門家はより高度な業務に集中することができます。
課題を克服する
現代のパネル組み立ての現状
今日の市場では、熟練労働者の不足や、複雑なキャビネットを過去最速で納品しなければならないという高まるプレッシャーによって、企業の成長が阻害されることがよくあります。中規模の家族経営企業であれ、大規模な製造企業であれ、人為的ミス、材料の無駄、生産の遅延といった課題は現実のものであり、多大なコストを伴います。
デジタル化と自動化の影響
手作業によるキャビネット配線と比較して、デジタル化された準備作業と自動化されたワイヤ生産により、ロットサイズ1の場合で最大64%、連続生産では最大80%の時間短縮が実現します。連続生産では、準備済みのデータを次の注文にも流用することができます。こうした時間の節約は、そのまま生産処理能力の向上につながっており、これはお客様にも実感していただいている点です。その主な要因は、手作業による配線において最大の時間的負担となっている要素の1つを排除できることです:PDF回路図の読み取りと解釈。あらかじめ組み立てられ、ラベルが貼られたワイヤセットがあれば、チームは各ワイヤがコントロールパネル内のどこに接続されるかを正確に把握できます。
未来に投資する
専門家のアドバイスを受ける
デジタルソリューション
デジタル化による競争上の優位性
設計部門から現場へ生産に使えるデータを届けることは、キャビネット構築においてしばしば最大のボトルネックとなります。Komaxグループは、このギャップを埋めるために2つのソフトウェアソリューションを提供しています。DLWは、自動化されたワイヤ生産に使用可能なレベルまでデータ品質を向上させるプロセスを簡素化・迅速化するために設計された、オンプレミス型ソフトウェアです。WIRE Mindは、さまざまな形式の生産ファイルを受け入れ、それらをお客様ごとにカスタマイズされたデジタルワイヤセットに変換し、自動化されたワイヤ生産向けに整理・最適化するソフトウェアプラットフォームです。さらに、このソフトウェアには、作業指示の順序を最適化する生産スケジューラーも含まれています。
どちらのツールも、当社のワイヤ加工機へデータをシームレスに転送できるよう、データを準備します。後工程のキャビネット構築における利点として、起点と終点が明確に表示され、ラベルが貼付された、あらかじめ組み立て済みのワイヤセットが挙げられます。御社のチームは、複雑な回路図を解読することなく、キャビネットの配線を行うことができます。
スキャンした図面を起点とする場合でも、ECADシステムからデジタル形式でエクスポートしたデータを起点とする場合でも、DLWとWIRE Mindは、正確で組立に最適化されたデータが生産現場に確実に届くよう保証します。
自動化されたワイヤセット生産
大小を問わず自動化
コントロールキャビネット製造において競争力を維持するには、より多くの仕事を、より速く、ミスを減らし、低コストでこなすことが求められます。それは、時間とコストの最大の要因がどこにあるかを理解することから始まります。Komaxグループは、お客様の現在の生産設定を分析し、幅広いポートフォリオから最適なものを見つけます。ソリューションは拡張性の高いZetaシリーズを中核として構築されており、お客様の具体的な要件に合わせて構成可能な幅広いワイヤ末端加工モジュールに加え、以下の2種類のマーキング方法からお選びいただけます:チューブマーキングまたはインクジェットマーキング。当社のワイヤ製造サービスは、低投資で始められる入り口としてご利用いただけます。
ワイヤ製造サービス
自動ワイヤ製造への第一歩
機器の導入を決定する前にそのメリットを確認したいとお考えの方には、当社のワイヤ製造サービスがリスクの少ない導入のきっかけとなります。生産データをご提供いただくと、すぐに設置できるワイヤセットを生産現場にお届けします。このアプローチにより、体系的な段階を経て進めていくことができます:データがデジタル化可能であることを確認し、最適化されたワイヤセットを用いてプロセスを改善し、投資対効果が確認された段階で設備への投資を行ってください。生産量が増加するにつれて、ソリューションのアーキテクチャもそれに応じて拡張されます。あるいは、外注生産の方が御社の事業モデルに適している場合は、恒久的な解決策として、引き続きワイヤ製造サービスをご利用いただくことも可能です。
試験
試運転前に配線不良を検出
配線されたコントロールキャビネットには、数百もの端子ポイントが含まれることがあります。マルチメーターと回路図を使って手動で一つずつチェックするには、数時間もかかります。配線の入れ替わりや、保護アース接続の欠落は、キャビネットが顧客先にすでに設置された後に初めて発見されることがあります。
一度の試験で全ての接続を確認
自動化された電気試験では、1回の実行で全ての接続を目標配線と比較し、エラーが発生している端子を特定します。そのため、技術者はエラー箇所を直接見つけ出すことができ、無駄な探索作業は必要ありません。試験プログラムを最初から作成する必要はありません:adaptronicのUniCADソフトウェアは、接続リストをインポートし、プログラムの約80%を自動的に生成します。キャビネットの種類に応じて、テスターは相手コネクタ、試験タップを備えた端子台、またはそのキャビネット用に特別に設計されたカスタムアダプタを介して接続されます。試験レポートは、IEC 61439で要求される通常試験の電気的側面を文書化します。
能動部品の機能試験
導通試験は、次の開接点までしか到達しません。リレーが作動していない限り、テスターは接点までの配線を検証できますが、その先の回路を検証することはできません。機能試験を行うために、adaptronicのNT 600やNT 700などのテスターには、プログラム可能な電源を装備し、テストポイントに接続することができます。テスターは、リレー、スイッチ、ライト、アクチュエーターおよびその他の部品を定義されたシーケンスで通電させ、続いてそれらを通して各回路全体をチェックします。数十もの部品、そのうちいくつかは同時にスイッチングする必要があるキャビネットでは、手作業で行うことはほぼ不可能です。
あるキャビネットメーカーでは、手作業で行っていた機能試験に約4時間かかっていましたが、NT 600を使用することで、現在では3分未満で完了しています。より大きなキャビネットでは、手作業による労力はさらに大きくなります。
HVケーブルおよびハーネステスターNT 600
NT 600モジュール配線テスターは、1024の試験点(最大5120まで拡張可能)を備え、最大1,500 VDC/1,060 VACの高圧試験と、オプションで最大2 ADCの高電流試験を実施します。
HVケーブルおよびハーネステスターNT 700
NT 700低電圧および高電圧テスターは、最大250 VDC までの低電圧、最大6000 VDC/5000 VAC までの電圧抵抗、最大6000 VDC までの絶縁体および最大25 AAC までの保護された導体を検査します。
保守作業用モバイルテスターKT 236
KT 236 高電圧ケーブルテスターは持ち運び可能で、ハードシェルケースに収納されたディスプレイと制御ソフトウエアを備え、最大512までのテストポイントで1000 VDCまでの絶縁と80~1000 Vのテスト電圧をチェックします。
LVケーブルおよびハーネステスター8100
コンパクトで頑丈な設計の Cirris 8100 低電圧テスターは、最大 100,000 のテストポイントをサポートし、生産プロセスの一部として複雑なワイヤーアセンブリのテストを行います。
データセンター向けの開閉装置や電力分配盤を製造していますか?この市場のサプライヤーが、どのように生産量を拡大し、出荷前にすべてのキャビネットを試験しているのかをご覧ください。
データセンターソリューションを見るお問い合わせ
ご質問またはお問い合わせがございますか?
コントロールキャビネット構築におけるデジタル化および自動化については、Komax Groupの専門家までお問い合わせください。自動化の導入を検討されている方も、現在の環境の改善をお考えの方も、当社のチームがお客様一人ひとりに合わせたサポートを提供いたします。
René Lehn
Application Specialist Data2Wire
スマートキャビネット構築
総合的なアプローチ
Weidmüller、Zuken、Armbruster Engineering、nVent Hoffman / Steinhauerと共にSMART CABINET BUILDINGイニシアチブの創設メンバーとして、Komax Group はパートナー各社と連携し、お客様のパネル製造ワークフロー全体にわたる統合ソリューションを提供しています。
デジタル設計や部品選定から、自動化されたワイヤ事前組立、支援機能付き最終試験に至るまで、当社の連携したエコシステムが、お客様の設計データを効率的な生産へと結びつけます。
よくあるご質問
ご不明な点がございますか?
コントロールキャビネット構築におけるデータ準備の最適化、自動化されたワイヤ加工、あるいはスマート配線についてご質問はありますか?ここでは、皆様のようなパネル製造業者から寄せられるよくある質問への回答をご覧いただけます。
小規模なパネル加工業者は、熟練労働者の不足に対してどのように対処すればよいでしょうか?
自動化とデジタル化は、少量生産の場合であっても、明確な道筋を示してくれます。重要なのは、組み立ての工程を段階的に提示することで、そのプロセスをより直感的なものにすることです。
WIRE MindやDLWといったソフトウェアソリューションは、キャビネットの「デジタルツイン」を構築し、チーム全体にとっての信頼できる唯一の情報源として機能します。専門家に複雑な紙の回路図を解読してもらう代わりに、チームは組み立てに最適化された、ラベル付きのワイヤセットを使用します。このセットでは、すべてのワイヤにその起点と終点が明確に記されています。
その影響は大きくなります:キャビネット構築において、配線作業は総作業時間の最大49%を占めています。ワイヤ生産の自動化により、ロットサイズ1の場合、1本あたりの処理時間を最大64%、連続生産の場合は最大80%短縮でき、全体的なスループット時間を30%以上短縮できます。
当店は小さなパネル工房です。段階的に自動化を開始できますか?
もちろんです。自動化は一足飛びに達成できるものではなく、長い道のりです。そして、企業の規模を問わず、どの企業にも有効です。
まずは、手元にあるデータから始めるのが一番です。クラウドベースのソフトウェアを使用すると、最小限のデータ品質を確保しながら、プロジェクト知識を一元化できます。データは、設計データを生産に直接接続する信頼できる唯一の情報源になります。複雑な紙ベースの文書化が不要で、多額の初期投資も不要です。
設備への投資を行う前にそのメリットを確認したい場合は、当社のワイヤ製造サービスが、最小限の負担で始められる実用的な第一歩となります:お客様からデータをお送りいただければ、すぐに取り付け可能なワイヤセットをお届けします。これにより、プロジェクトを管理可能なステップに分割できます。まず、データをデジタル化できるか確認します。次に、ワイヤセットの順序を見直して、工程を調整します。そして最後に、ROIが確認できたら、実際の設備への投資を行います。そして、生産量が増加するにつれて、アーキテクチャもそれに合わせて拡張されます。
パネル構築における自動ワイヤ生産への投資は、どのような場合に有意義ですか?
御社の事業において、熟練労働者の不足や人為的ミスによるコスト増というプレッシャーを感じ始めたらすぐに。自動化は大量生産に限られていると考える人もいますが、Zetaファミリーのようなソリューションは、カスタムパネルやバッチサイズ1でも効率的に動作するように設計されています。
通常、配線は全生産時間のほぼ半分を占めます。自動化の導入により、個々のパネルではワイヤごとの加工時間が最大64%短縮され、連続生産では加工中の時間が最大80%短縮されます。機械はデジタル計画データに基づいてすべてのワイヤを正確な仕様に合わせて加工するため、材料の無駄がほぼなくなります。さまざまなワイヤの種類に合わせた自動段取り替えとインクジェットマーキングにより、生産を中断することなく継続します。
また、自動化により、手直しの一般的な原因も排除されます。技術者が紙の回路図を何時間もかけて読み解く代わりに、各ワイヤに接続情報が直接印刷されています。機械は、精密なデジタル指示に従って切断、ストリップ、クリンプを行い、リアルタイムの品質監視により、接続が行われるたびにその品質が確認されます。
Zeta 620 G2のような機械は、組立工程に最適化されたラベル付きのワイヤ束を生産するため、専門知識がそれほど高くない従業員でも配線作業を担当できるようになります。これにより、専門家はより複雑な技術的課題に取り組む時間を確保できます。
手作業と比較して、自動化されたワイヤ加工は実際にどれくらいの時間を節約できるのでしょうか?
考えてみてください:配線は、合計生産時間の最大49%を占めます。自動化と並行作業プロセスを導入することで、オペレーターは35秒ごとに1本のワイヤを取り付けることができるようになります(従来は266秒かかっていました)。
投資対効果は、単なるスピードだけにとどまりません。Zeta 620 G2のような機械は、正確な長さのラベル付きワイヤ束を生産します。これにより、専門知識がそれほど高くない従業員でも組み立て作業を担当できるようになり、専門家は複雑な設計業務に集中することができます。手作業による切断ミスに起因する材料のロスは、しばしば20%にも達することがありますが、これが事実上解消されます。また、さまざまなワイヤの種類に対応した統合型切り替え機能により、生産を中断することなく円滑に進めることができます。
自動化は、手直しの主な要因に対処するものでもあります:ヒューマンエラーです。手作業による処理では、接続の誤り、ワイヤの長さの不備、あるいはクリンプ不良が生じることがよくあります。WIRE Mindは、設計データを正確な機械命令に変換することで、こうした問題を根本から未然に防ぎます。内蔵センサーが、例えばクリンプ高さを確認するなどして、リアルタイムで品質を検証するため、すべてのワイヤは組立工程に進む前に産業規格を満たしていることが保証されます。
コントロールパネル構築のデジタルツインはどのように機能しますか?
コントロールパネルの構築において、デジタルツインとは、実物の生産が始まる前に作成される、キャビネットの完全かつデータ豊富な仮想レプリカのことです。これには、すべてのコンポーネント、ワイヤ経路、接続点、および端子の割り当てが、1つの中央モデルにまとめられています。これを生き生きとした設計図だと考えてみてください:一度印刷して現場に渡すだけの静的な図面とは異なり、デジタルツインはプロジェクトの進行に合わせて進化し、正確かつ最新のデータを下流のあらゆるプロセスに提供します。
これが重要なのは、従来のワークフローでは、計画、切断、組み立て、試験いった各段階で手作業によって解釈される紙の回路図に大きく依存しているからです。引き継ぎのたびに、誤りや情報の陳腐化、あるいは文書化の不整合といったリスクが生じます。デジタルツインは、すべてのシステムやチームメンバーが直接参照できる唯一の信頼できる情報源として機能することで、こうした情報の不整合を解消します。
実際には、データは相互に接続された3つの段階を経て処理されます:
その最適化されたデータは、Zeta 620 G2などの自動ワイヤ加工機に直接転送されます。この機械はデジタル指令に従って、すべてのワイヤを自動的に切断、ストリップ、クリンプ、およびラベル付けを行い、すべての接続において再現性のある精度を確保します。
組み立て工程においても、デジタルツインは引き続き加工を導いていきます。技術者は紙の回路図を参照するのではなく、各ワイヤに直接印刷された情報に従って作業を行うため、専門知識がそれほど深くないスタッフでも作業の流れを容易に把握することができます。最後に、データフローは品質保証の段階にまで及んでいます。NT600や支援型試験ソフトウェアなどのツールは、すべての接続が元のデジタル設計図と一致していることを確認し、設計から最終試験までの一連のプロセスを完結させます。
その結果、最初のクリックから最終試験に至るまで、データがシームレスに移動する連携されたワークフローが実現されます。これにより、作業工程を並行して進めることが可能になります。つまり、キャビネットの機械的な組み立てが行われている間に、ワイヤ束の準備を行うことができます。
ベテランエンジニアが退職する前に、その知識をどのように引き継ぐべきでしょうか?
専門知識を頭の中だけにとどめず、デジタルワークフローに取り入れることで、それが御社の恒久的な資産となります。
デジタル化を通じて、御社のベテランエンジニアが配線経路やワイヤ束の標準化されたルールを定義します。この知識は、担当者が退職した後も長きにわたり生産活動を支え続ける、中央システム(信頼できる唯一の情報源)に蓄積されています。
実際には、これはその経験がプロセスに直接組み込まれていることを意味します。自動化された機械は、専門家が定義した最適化されたルールに基づいてワイヤ束を製造します。デジタルツールは、技術者に視覚的な形式で段階的な手順を提示するため、上級スタッフによる絶え間ない指導が不要になります。また、各ラベル付きワイヤに接続情報が直接印刷されているため、専門知識があまりない従業員でも高品質な成果を上げることができ、研修時間を大幅に短縮できます。
さらに利点があります:残りのキャリアを単調な手作業による指導に費やす代わりに、シニアエンジニアたちは、付加価値の高い設計業務に集中できるようになります。
パネル生産におけるエンドツーエンドのデータフローのメリットは何ですか?
お客様の設計データと生産現場の間に、デジタルによる直接的な架け橋を構築します。WIRE Mindのようなソフトウェアは、EPLAN、Zuken、ETAP、Siemensなど(これらに限定されません)のECADシステムから設計データをインポートし、生産準備の整ったバンドルに最適化した上で、自動ワイヤ加工機に直接送信します。接続リストが不完全な場合でも、DLWは2D図面や高解像度の画像から正確なワイヤ長さを算出できるため、ロットサイズ1のプロジェクトであっても、自動事前組立に必要なデータを確実に準備できます。
このデジタルワークフローにより、手作業によるワイヤのラベル付けも不要になります。統合マーキングシステムは、加工中にすべての配線にその起点と終点を表示するため、チームは各ワイヤに印刷された情報のみに基づいてキャビネットの配線作業を行うことができます。
効率性が大幅に向上します。デジタル化により、データ準備、機械的組立、ワイヤ束の製造、およびワイヤ作業を並行して行うことが可能になります。これにより、キャビネット全体の配線時間を最大64%、手作業による配線時間を最大80%削減できます。また、このプロセスはデータに基づいており、直感的に操作できるため、専門知識がそれほどない従業員でも高品質な成果を上げることができます。
すべてのワイヤが正しく組み立てられていることを、どのように確認していますか?
単に最終段階で品質をチェックするのではなく、プロセスそのものに品質を組み込むことで。自動化されたZetaマシンは、精密な技術データに基づき、すべてのワイヤを工業用レベルの再現性をもって切断、ストリップ、クリンプを行います。加工工程では、各ワイヤに起点と終点が明確に表示されるため、組立作業員は紙の回路図を参照することなく、ワイヤに印刷された情報のみに基づいてキャビネットの配線を行うことができます。
KT236などの内蔵センサーは、各接続をリアルタイムで検証し、不良なワイヤが組み立て工程に到達する前に、その発生源でエラーを未然に防ぎます。専用の測定機器を用いて、クリンプハイト、引き抜き力、クリンプフォースなどを測定し、各接続部が正確な仕様を満たしていることを確認します。当社の高品質なソリューションが、これらすべてを結びつけます:測定機器を生産プロセスに連携させ、測定値が目標データと一致した場合にのみ、組立用のワイヤセットをリリースします。
キャビネットの配線が完了したら、自動化された電気試験により、出荷前にすべての接続を目標配線と比較します。
その結果、設計データから最終試験に至るまで一貫した品質管理体制が構築され、手直しの削減、トラブルシューティング時間の短縮、さらには専門知識がそれほど高くないスタッフでも組み立て工程を円滑に進められるようになります。
コントロールパネルの設計が、UL 508A(米国市場)とIEC/DIN EN 61439(欧州市場)の両方に準拠していることをどのように確認すればよいでしょうか?
これら2つの規格は、国際市場向けにコントロールパネルを製造するメーカーにとって最も重要な規制の枠組みですが、その適用範囲や理念は異なります。
UL 508Aは、米国およびカナダにおける産業用コントロールパネルの安全規格です。これには、電気的安全性、機械的強度、耐火性が含まれており、規定主義的なアプローチを採用しています:この規格では、電気的間隔、短絡保護、および部品の選定に関する要件を定めており、UL認定部品のみを使用することができます。コンプライアンスを満たすには、詳細な電気回路図、ULマーク付きの部品リスト、配置図、およびSCCR(短絡電流定格)の計算が必要です。
IEC 61439は、低電圧開閉装置および制御装置アセンブリに関する国際規格であり、欧州ではEN 61439として広く採用されています。その適用範囲はUL 508Aよりも広く、開閉装置や配電盤を含む電気アセンブリ全体を網羅しています。建設に関する規則を規定するのではなく、試験、検証済みの参照設計との比較、あるいは技術的評価を通じて、性能ベースの設計検証を重視しています。欧州市場向けの場合、コンプライアンス要件として、適合宣言書に加え、低電圧指令およびEMC指令を参照した技術ファイルも必要となります。
パネルを世界中に発送する場合、最初から両方の規格に対応した設計をしておけば、後々の手直しを大幅に減らすことができます。
デュアルコンプライアンスの複雑さは、データ駆動型でデジタル化されたワークフローが成果をもたらすもう一つの理由です。信頼できる唯一の情報源から生産工程へと設計データが流れるようにすれば、適用される規格にかかわらず、不適合につながる人為的ミスのリスクを低減できます。
配線が完了したコントロールキャビネットをどのように試験しますか?
IEC 61439では、すべてのキャビネットに対してどのような電気試験が必要とされていますか?
IEC 61439-1に準拠し、組み立てられた各キャビネットは定期的な電気的検証を受けます。通常、これには保護接地(PE)回路のチェック、内部配線および接続の検証、さらに高電圧耐圧(ハイポット)試験または絶縁抵抗測定によって絶縁の健全性を確認することが含まれます。
自動テスターは、あらかじめ設定された試験プログラムでこれらのチェックを実行し、各キャビネットの結果を記録します。
自動キャビネット試験を導入することで、どれだけの時間を節約できますか?
それは、接続の数とキャビネットがどのように構成されているかによって異なります。ある事例では、手作業で行っていた機能試験に約4時間かかっていたものが、NT 600を使用することで3分未満で完了しました。キャビネットの規模によっては、手作業での試験にはさらに時間がかかる場合があります。試験自体による時間短縮に加え、より大きなメリットは、試運転中に故障が見つかることがなくなったことです。
自動化された試験は、各結果が試験レポートに記録されるため、品質とトレーサビリティも向上させます。
毎回キャビネットごとに新しい試験プログラムを作成する必要がありますか?
いいえ。adaptronicのUniCADソフトウェアは、接続リストをインポートし、試験プログラムの約80%を自動的に生成します。頻繁に製造されるキャビネットタイプの場合、カスタマイズされたソリューションで試験プログラム全体を自動的に生成できます。これは、特に個別のキャビネットを製造するパネルショップにおいて重要です。手動プログラミングを行うと試験によって節約できる時間が損なわれてしまうからです。
コントロールキャビネット試験における機能試験とはどのようなものですか?
例えば、床置き型のランプを考えてみてください:ケーブルはプラグからスイッチに、そして電球へと接続されています。スイッチがオフの状態では、スイッチまでの接続しか測定できません。機能試験ではスイッチをオンにして、プラグから電球までの経路全体をチェックします。コントロールキャビネットでは、リレーやコンタクターがスイッチの役割を担います。テスターは、リレーやコンタクターを作動させるために必要な電圧を供給し、それらを順番に切り替え、その背後の回路をすべて自動的に検証します。