Wire Processing and Testing for Data Center Equipment Manufacturers

現代のデータセンターでは、以下の3つの領域における配線が重要となります：配電、冷却システム、そしてネットワーク配線です。厚い絶縁層を持つ電源ケーブルや単芯制御ケーブルから、多芯冷却ケーブル、さらには高速銅線や光ファイバーケーブルまで、多種多様なケーブルが使用されています。

配電

単芯制御ケーブル（米国では主にSISやMTWタイプ）、6 AWGから500 MCMに至る厚肉の電源ケーブル、バスバー、さらにはPDUケーブルや電源接続ケーブルまで使用されています。接続作業には、クリンプコネクタやワイヤ末端フェルールが使用されます。これらは、Zeta 640、Alpha 560、 MegaStrip 9680 といったマシンによって加工されます。

冷却システム

配線内容は、コントロールパネル内の単芯制御ケーブルと、ファン、ポンプ、センサーへと続く多芯ケーブルが混在しています。これらは通常、熱収縮チューブによる印字や、ワイヤ末端フェルールで終端処理が施されます。これらは、PowerStrip 9580およびZeta製品ファミリーによって加工されます。

ネットワークとサーバーインフラ

銅線、同軸、双晶軸ケーブルアセンブリは、短距離・高速接続用のDAC（Direct Attach Copper）やACC（All Aluminum Conductor）を含み、ラック内やラック間のサーバーを接続します。一方、光ファイバーケーブルのアセンブリはより長距離かつ広帯域な通信をカバーし、Cat6Aは管理ネットワークの電力を供給・通信を行います。Cirris 8250やadaptronic NT 700などのシステムを使用して、すべての接続を電気的に試験し、文書化する必要があります。

AIデータセンターは、単に従来のデータセンターよりも大規模であるだけではありません。それは、大規模な並列コンピューティング、より高い電力密度、高度な冷却システム、超高速な内部通信、そして専用設計されたインフラを必要とします。

サプライヤーにとって、この変化は3つの実務的な影響をもたらします：

• 電源ケーブルの大容量化・重量化に伴い、最大500 MCMもの太径ケーブルが用いられるようになっています。それに伴い、高負荷が連続してかかる過酷な環境下でも、決して品質が劣化しない確実な終端部が不可欠です。

• 液冷システムが従来の空冷の多くに取って代わることで、ポンプやファン、センサー類への多芯ケーブルの配線が大幅に増加しています。

• 膨大な量のケーブルに加え、失敗は一切許されません。この状況が、100%の電気試験と、監査に耐えうる完璧な記録へのハードルをかつてないほど高めています。

素晴らしいニュースがあります：データセンター市場の急拡大において、今まさに求められているもの。それは、ワイヤハーネスやキャビネットのメーカーが、すでに備えている技術そのものです。ワイヤ加工やパネル組み立ての経験をお持ちの企業、例えば自動車や工作機械業界から事業を拡大しようとしている皆様こそ、スイッチギア、配電、冷却設備といった分野への進出に、最高のポジションにあります。

データセンターへの供給において、極めて重要な3つの要素があります：第一に、労働力不足という課題の中でも、求められる性能を実現すること。第二に、厳しい納期を守ること。そして、何よりも重要なのが、データセンターオペレーターから求められる品質基準を満たすことです。（つまり、IPC/WHMA-A-620やUL規格に準拠した、100%全数検査と監査に耐えうる記録の提供です）。自動化と統合された検査プロセスを活用することで、データセンター供給におけるボトルネックを回避することができます。

熟練労働者の不足は、データセンターサプライヤーにとって、最大の制約要因の一つとなっています。自動化の役割は、熟練スタッフに取って代わることではありません。彼らの負担となっている反復的で過酷な作業を肩代わりし、その専門知識を最も重要な領域へと向ける手助けをすることです。

その効果は、いくつかの側面から発揮されます：

• 自動化されたプロセスは、オペレーターやシフトに関わらず一貫した品質を提供します。これは、現在手作業で行われている複雑なワイヤのクリンプに1本あたり最大20分も要したり、冷却ユニット1台の配線にチーム全員が2週間も拘束されたりする現場において、極めて重要です。

• デジタル化されたワイヤリストをそのままマシンへ直接流し込む連続的なデータ経路を実現することで、不足している専門技術者への依存度を下げ、新しいスタッフの習熟期間を短縮することができます。

• 自動化された試験は、人のチームでは到底検証しきれない、数千もの接続箇所をチェックします。

ご安心ください：自動化とは、一足飛びの飛躍ではなく、一つの旅なのです。自動化による事業拡大にご興味をお持ちでしたら、ぜひお問い合わせください。お客様の現在の生産体制を分析し、当社の幅広いラインナップの中から最適なソリューションをご提案します。

一言でお答えするならば：ほぼ全ての工程で可能です。

詳細にお答えすると：切断やマーキングから、ストリップ、クリンプ、そしてワイヤ末端フェルールの装着に至るまで、これら全ての工程を、個別の手作業ではなく、単一のマシンサイクル内で完結させることができます。

ここで、決定的な違いを生む2つの要素があります：

• ケーブルは設置順序通りに製造できるため、バラバラのケーブルではなく、そのまま取り付けられるセットとして組み立てることが可能です。さらに、工程データはECADや3D、あるいはExcelのリストから直接マシンへ転送でき、手入力の手間を省くことができます。この目的のために、WIRE MindやDLWといったソフトウェアを使用し、加工機へ直接データを転送します。

• コントロールパネルケーブル生産を完全に自動化するために、Zeta 640は、切断、マーキング、ストリップ、そしてケーブルとワイヤ末端フェルールのクリンプまで、これら全ての工程をシングルパスで実行します。部分的な自動化プロセスにおいても、切断・ストリップ機が各工程を担当し、ベンチトッププレスが、ストレート型やベント型を含む、バラ端子やコネクタの加工を行います。

コントロールキャビネットには多種多様なケーブルやコネクタが含まれます。そのため、最適な自動化のレベルは、お客様のケーブル構成やロットによって異なります。ぜひ、お気軽にご相談ください。ご提案に費用は一切かかりません。

はい。Excelの配線リストは、自動化への素晴らしい出発点となります。最初から高度なECADや3Dシステムを導入する必要はありません。スイッチギアやコントロールパネルを製造されている多くのメーカーも、まさにこの形からスタートしています。

WIRE MindやDLWといったソフトウェアを使用すれば、お客様のExcelリストからデータをインポートし、そのまま加工機へ直接転送することができます。これにより、手入力の手間を省くだけでなく、それに伴うミスも根絶できます。

データが構造化されればされるほど、より多くの工程を自動化できるようになります：ECADや3D設計データへと移行することで、自動シーケンシングやシームレスなトレーサビリティといった、より包括的なメリットを実現できます。大切なポイントは、今お手元にあるデータからスタートでき、Zeta 640のようなマシンを活用して、より統合されたプロセスへと一歩ずつ移行していけるということです。

太径の電力用ケーブルは、主に中電圧スイッチギアやUPSシステム、発電機、そして一次配電設備などで使用されています。これらの用途において、Alpha 560は、一貫した再現性のある品質で端子間加工のアセンブリを実現します。また、MegaStrip 9680は、約300 mm² (600 MCM) までの大きな断面の切断・ストリップが可能です。

クリンプフォースモニタリングにより、すべての終端部において、一貫した再現性を実現します。最大級の断面や多芯電源ホイップの加工は、依然として半自動または手作業にとどまっています。そのため、最も処理量が多く、作業負荷の高い工程を自動化することにこそ価値があります。

この工程の多くは、今や自動化することが可能です。Zeta 640はコントロールパネル用の単芯配線を全自動で行い、ファン、ポンプ、センサー向けの多芯ケーブルの切断とストリップはMultiStrip 9480が担当します。さらに、CableCoiler 1300が完成したケーブルを巻き取り、ベンチトッププレスがバラの端子加工を行います。

ジョブデータは、WIRE Mindなどのソフトウェアを使用して、ECADやExcelからマシンへ直接流し込むことができます。

ストリップ、印字付き熱収縮チューブのマーキング、そしてフェルール設置までをワンパスで完結させる完全に自動化されたプロセスこそ、私たちが今、HVAC/冷却業界のメーカーと協力し、この技術の開発に注力しているものです。次に行うべき最適なステップは、お客様の特定のケーブルを用いた実機試験を行うことです。

データセンター向けの電気システムは、他の多くの電気システムとは、ある決定的な点で異なります：一つのシステムにつき数千もの接続点があり、その一つひとつすべてに試験を行う必要があります。他の多くの業界で行われているような、単なる抜き取り検査では不十分です。したがって、効率化は単なる利点ではありません。データセンター向け機器への需要が急増し、時間が限られている今日において、100%検査を実現するための唯一の方法です。

最も効率的なアプローチは、試験プロセスを自動化し、以下の2つのステップで実施することです：まずサブアセンブリ、次に最終組立です。

自動テスターは、各接続をわずか数秒でチェックし、同時にその結果を記録します。サブアセンブリの段階で不具合を検知することは、キャビネットやラックが完成した後に不具合を見つけるよりも、はるかにコスト効率が良いのです。Cirris Easy-Touch Proは最大512接続までのアセンブリに対応し、Cirris 8250はより大規模なケーブルハーネスや完成したラックの最終検査に適しています。そして、adaptronic NT 700は、複雑なケーブルハーネスや高電圧試験を担います。

各デバイスは、導通、抵抗、絶縁の試験を一度の動作で完了し、すべてのワイヤが正しい位置にあることを保証した上で、監査にも耐えうる記録を残します。これにより、検査は迅速かつ再現性の高い工程へと変わり、もはや生産のボトルネックになることはありません。

データセンターオペレーターが求めているのは、ケーブルアセンブリが動作することの確認だけではなく、個々の接続とシリアル番号まで遡れる、確実な証拠です。だからこそ、トレーサビリティは、単に後付けで行うものではなく、最初の切断から最終試験に至るまで、全工程に組み込まれているのです。

このプロセスにおいては、いくつかのオプションを組み合わせて使用します：

1. 生産中、クリンプフォースモニタリングは個々の接続が完了した直後に、その品質データを記録します。例えば、WIRE MindやDLWといったソフトウェアを通じて、加工工程から試験に至るまで流れることができます。そのため、記録されたすべての結果は、元のワイヤリストまで遡って追跡することが可能です。

2. ケーブルアセンブリには個別のIDを割り当ててシリアル管理することが可能です。さらに、多くのネットワークアプリケーションにおいては、コネクタやピンといった最小単位に至るまで追跡することができます。Cirris 8250、Cirris Easy-Touch Pro、adaptronic NT 700といった試験システムは、単なる「合格」や「不合格」の結果だけでなく、抵抗値や絶縁抵抗、高電圧試験などの実際の測定値を、接続ごとに記録します。

その結果として、オペレーターからゼネコン、さらにはIPC/WHMA-A-620といった規格に至るまで、あらゆる関係者の監査にも耐えうる完璧な記録が残ります。

はい。加工機と試験システムのどちらも、IPC/WHMA-A-620（Class 3まで）およびULの要件に対応するように設計されており、ここで述べた特定の検査項目もすべてカバーしています。

品質の確認は、以下の2つのポイントで行われます：

生産中の品質保証

クリンプフォースモニタリングは、1回ごとのクリンプをリアルタイムで検査し、異常があれば即座に検知します。これが、Class 3が要求するクリンプの再現性を実現するための基盤となります。さらに、引張試験と断面解析を行うことで、終端部の機械的完全性が、同様の基準に準拠していることを検証します。

アセンブリの試験

電気特性の検査においては、Cirris 8250、Cirris Easy-Touch Pro、adaptronic NT 700といった試験システムを使用します。これらは導通、抵抗、高電圧（ハイポット）試験を実行でき、UL規格の定格電圧の2倍＋1,000Vを含む、各規格が定める正確な判定限界値に設定することが可能です。

最初のクリンプから最終試験に至るまで、コンプライアンスは徹底され、かつ記録として文書化されています。

最適なシステムを選ぶ基準は、主に次の2点にかかっています：接続点数と電圧レベルです。自動化された試験システムは、数百から数千の接続点まで対応可能です。一回の実行ですべての接続を検査できるため、これほど多くの終端部を持つハーネスやキャビネットの検査において、これが唯一の実用的な方法です。

接続数ごとの簡易ガイド

• Cirris Easy-Touch Proは、最大512接続までのアセンブリに対応しています。中規模のハーネスやパネルの検査に最適なモデルです。

• Cirris 8250は、その規模をさらに拡大し、数千点、さらにはラック全体の最終試験まで対応可能です。大型のスイッチギアキャビネットやサーバーラックの検査に最適です。

• adaptronic NT 700およびNT 600は、複雑なハーネスや機能試験に対応しています。また、KT 211ではプローブを用いたガイド付きの導通試験が可能です。

すべてのモデルにおいて、導通、抵抗、高電圧（ハイポット）試験を一連の自動工程で実行できます。各接続部の測定値は自動的に記録されるため、試験と同時にレポート作成も完了します。