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ドイツ、クロンベルクのBRAUN社にあるP&G Quality Innovation Centerで活躍するDimensional X線 CT

歯ブラシやシェーバーといった日用品は、設計や品質に対する高まる要求に応えなければなりません。製品のライフサイクルが短くなり、開発および製造工程に対するニーズも高まっています。Proctor & Gamble社(Braun®はその傘下に入っています)は、Carl ZeissのMetrotomography®を活用して、大量生産を行う高品質な製品を短期間で開発しています。

状況

魅力的なデザインに加え、最近の製品は様々な素材から成る部品から組み立てられることが多くなっています。部品の製造に使用するツール開発における最も大きな課題は、1つ1つの部品を、複雑な形状に完璧に組み合わせることです。というのも、顧客は購入時に外見の質や製品が問題なく機能するかを確認するからです。

部品の大部分は、何百万回も製造されます。したがって、部品が製造段階に入ってしまうと、デザインや工程の欠陥を修正するには多額の費用がかかります。そのため、開発時に測定技術を用い、こうした品質に関する要望を満たした状態で製品を大量生産に移行させることが非常に重要です。ドイツ、クロンベルクのP&G Quality Innovation Centerでは、この工程ができる限りスムーズに行われるよう工夫しています。

品質を最適化

他の部門に加えて寸法測定技術も製品の製造工程で使われています。Quality Innovation Centerでは、製品の品質をさらに高めるために、各部門との相互作用で、製品の開発工程を最適化する方法を探しています。形状が複雑な部品は、既存の測定技術での検査手順が次第に複雑になってきていました。そこで、部品の寸法上の安定性と品質に関する情報をできる限り素早く、かつ、できる限り多く求めていました。接触式および光学式測定技術を用いた手順では、複雑な内部形状や表面形状を取得したり、部品を破壊せずに部品のポロシティ(鋳巣)を分析することはできません。この課題に対するソリューションが、Carl Zeissで新しく開発された、Dimensional X線 CTと測定技術を融合したMetrotomography®でした。P&G Quality Innovation Centerは、2008年2月から、Carl ZeissのDimensional X線 CT METROTOM® 1500 を使用しています。このように、P&GはMETROTOMの最初のお客様となりました。「当社はZEISSの座標測定機を高く評価してきており、すぐれたMETROTOMコンセプトも我々の決定を後押ししました。」と、CTプロジェクトマネージャのJochen Maass氏は報告しています。「新しい技術の導入はうまく行き、失望感はありませんでした。」

内部の検証

P&Gの要件に応えるには、Metrotomographyが理想的な測定手法でした。複雑な3次元部品の高精度な測定データを素早く効率的に取得できます。しかし、これだけでは十分ではありませんでした。CT技術を採用することで、完成製品の内部を検査し、構造要素の含有物を発見できます。以前は、これは非常に難しいことでした。」とMaass氏は言います。「部品を樹脂で覆ってから薄くスライスする必要がありました。」しかし、それでも、材質的欠陥の原因を特定するのは不可能なことが多かったのです。欠陥は多くの場合、部品のエッジ部に存在します。METROTOMの分析手法のおかげで、こうした、時間がかかり複雑な手順が不要になりました。製品は、非常に短時間でX線撮影され、結果は大量生産モデルでグラフィカルに検証されます。METROTOMは組み立てチェックにも使用できます。装置に欠陥があった場合、Metrotomographyで原因を素早く特定できます。画像データからはさまざまな情報が得られ、開発工程に関わっているすべてのメンバーがこの情報を利用できます。スキャンした後は、データは追加検査や長期分析にも使用できます。

未知の可能性

このまったく新しいシステムにより、社内の測定部門の検査の可能性が大幅に広がりました。設計・開発・製造部門の従業員は、Quality Innovation Centerの測定技術者のもとを足しげく訪れるようになり、Dimensional X線 CTのデータを活用するようになりました。

Braun社について

Braun社は、電気シェーバー、歯ブラシ、家電製品のメーカーとして有名です。現在、国際企業であるProcter & Gamble社の傘下に入っています。P&G社は、1960年にドイツで創業し、ドイツ国内に20か所の拠点と3つのイノベーションセンターがあり、およそ1,000名の従業員が研究開発に携わっています。P&G社はおよそ138,000名の従業員を80か国に擁し、その内15,000名がドイツで働いています。ドイツは、米国以外ではP&G社最大の拠点となっています。この会社の強みは、Pampers®、Pringles®、Lenor®、Oral-B®、Duracell®、Wella®、Head & Shoulders®、Gillette®、Braun®といった実績のある、高品質で最先端のブランドによる強力な製品ラインナップです。

 

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