月: 2024年7月

監修:タカノ株式会社

メカニカルシャッターとは

メカニカルシャッター (英：Mechanical Shutter) とは、光学機器において光を制御するシャッター部品です。

メカニカルシャッターは物理的な部品として設計されており、通常は数十万回のシャッターアクションに耐えられます。高品質なメカニカルシャッターは、長期間にわたって安定した性能を発揮し、過酷な撮影環境でも信頼性が高いです。プロのカメラマンや頻繁に撮影を行うユーザーにとっても安心して使用できます。

メカニカルシャッターの使用用途

メカニカルシャッターはカメラによる撮影に使用される部品です。高速シャッタースピードで動きの速い被写体をシャープに捉えることができます。これにより、スポーツイベントや動物の動きなど、速い動きのあるシーンでの撮影に使用することが可能です。

また、星空や夜景の撮影、光の軌跡を捉える写真などでも使用されます。長時間露光での撮影では、シャッターが開いている時間が長くなるため、メカニカルシャッターの正確な制御が重要です。

被写体が静止しているポートレート撮影にも適しています。シャッタースピードの調整により、背景をぼかしたり、細部をシャープにするなど、様々な効果を狙うことができます。

これらの用途において、メカニカルシャッターはその高い耐久性と精密な制御によって、信頼性の高い撮影ツールとして広く活用されています。

メカニカルシャッターの原理

メカニカルシャッターの構造は非常に複雑で、各部品が密接に連携しています。下記のような部品で構成されます。

1. シャッターカーテン

レンズとセンサーの間に位置する遮光部品です。先幕と後幕と呼ばれる2枚のカーテンから構成され、シャッタースピードに応じて開閉します。撮影時には先幕が最初に開き、後幕が閉じることで露光が終了します。センサーに光がどれだけ当たるかを正確に制御する部品です。

2. シャッターモーター・ソレノイド・アクチュエータ

シャッターカーテンを駆動させる駆動装置です。モーターやソレノイドの場合は電動でシャッターカーテンを素早く動かし、精密な露光制御を可能にします。一部のシャッターではバネや機械的なレバーがアクチュエーターとして機能し、シャッターカーテンの開閉を駆動します。

3. シャッターハウジング

シャッターハウジングはシャッターカーテンなどのすべての部品を正確に位置付けする構造部品です。カメラの内部でシャッターを保護し、外部の衝撃や埃、湿気からほぐする役割を果たします。また、ハウジングは高い耐久性を持ち、長期間の使用に耐えるように設計されています。

4. シャッター回路

シャッタースピードやタイミングを正確に設定するための電子回路です。カメラの設定に応じて、シャッターカーテンの動作を調整します。センサーや他の電子機器と連携し、シャッターの開閉タイミングを精密に制御します。

メカニカルシャッターの選び方

メカニカルシャッターは以下のような要素を考慮して選定します。

1. 開口径

ャッターが開いたときに光が通過する領域の大きさです。開口径が広いシャッターは多くの光をセンサーに届けることができ、暗い環境での撮影や高速シャッタースピードが必要なシーンに適しています。例えば、スポーツイベントや動きの速い被写体を撮影する際には、広い開口径が有利です。

2. 開口時間

シャッターが開いている時間の長さを示します。高速遮光が可能なシャッターは、動きの速い被写体をシャープに捉えることができ、スポーツやアクションシーンの撮影に適しています。低速シャッタースピードは長時間露光を可能にし、動きのあるシーンで光の軌跡を捉えるために有効です。

3. ブレード枚数

シャッターブレードの枚数です。ブレードの枚数が多いシャッターは開閉がより均一で、画像のコントラストやシャープネスが改善されることがあります。これは、特に高品質なポートレートや風景撮影において、シャッターのパフォーマンスを向上させるために役立ちます。

ブレード枚数が少ないシャッターは構造がシンプルでコストが低い場合があります。ただし、画像の均一性や精度に影響を与える可能性もあります。

4. 最大繰り返し速度

シャッターが連続して開閉できる速さを示す指標です。高速な繰り返し速度を有する場合、連写やバーストモードでの撮影に適しています。したがって、多くの画像を迅速に撮影することが可能です。

本記事はメカニカルシャッターを製造・販売するタカノ株式会社様に監修を頂きました。

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RIM成形とは

RIM成形 (英：Reaction Injection Molding) とは、2種類の液体樹脂を金型で混合し、化学反応によって固化させる成形技術です。

樹脂が金型内で化学反応を起こして硬化するため、複雑な形状や内部構造を持つ部品を製造することが可能です。特に、薄肉部品や曲面が多いデザインに対しても均一に成形できるため有利です。また、金型の設計自由度が高いため、プロトタイプの試作や設計変更も比較的容易に行えます。

RIM成形で使用される樹脂は、高い強度や弾力性を持ちます。特にポリウレタンは衝撃に対して優れた耐性を持ち、変形や破損に対しても強いです。これにより、耐久性が高い部品を製造できるため、自動車や産業機械などの用途で有効です。

RIM成形の使用用途

RIM成形は様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

1. 自動車

RIM成形は自動車部品の製造において非常に重要な役割を果たしています。特に外装部品ではバンパーやドアパネルなどに活用されます。これらの部品は衝撃に対する耐性が必要で、RIM成形によって高い強度と軽量性を実現することが可能です。

2. 産業機械

機械カバーや部品ハウジングにRIM成形が用いられます。保護カバーやシールドは機械の内部要素を保護し、耐衝撃性や耐摩耗性を付与する部品です。RIM成形により、複雑な形状でも強度を保ちながら軽量化することができます。

3. 家電製品

冷蔵庫や洗濯機、電子レンジなどの外装ケースにRIM成形が使用されることも多いです。これらの部品には耐衝撃性と耐久性が必要ですが、RIM成形によって耐性を確保しつつ、高品質な表面仕上げと複雑なデザインが可能になります。また、収納スペースやトレイなどの内装部品にもRIM成形が使用され、機能的で耐久性のある部品を作り出すことが可能です。

4. 医療機器

手術器具や診療機器のトレイや収納部品もRIM成形によって製造されます。RIM成形によって清掃性と耐久性が確保された高品質な部品を作ることが可能です。

RIM成形の原理

RIM成形に使用する材料は2種類の液体樹脂で、一般的に主剤と硬化剤と呼ばれます。これらは別々のタンクに保存されており、反応を促進するために適切な温度と状態で管理されます。主剤はポリウレタンなどの樹脂で、硬化剤はその樹脂を硬化させるための化学成分です。

2つの材料は射出成形機内の専用ミキサーで均一に混合されます。主剤と硬化剤が適切な比率で混ぜ合わされることで、化学反応が開始される仕組みです。この混合プロセスは非常に重要で、均一な反応を確保するためには十分に混合する必要があります。

混合された樹脂は、高圧で金型に射出されます。樹脂が金型内に迅速に流れ込み、部品の形状を形成します。金型は成形品の形状やデザインを決定するため、精密な設計が求められることが多いです。

樹脂が金型内で化学反応を起こし、徐々に固化します。この反応により、液体の状態から固体の状態へと変化します。固化の速度や条件は、使用する樹脂の種類や金型の温度によって制御することが可能です。

RIM成形 (サービス) の選び方

RIM成形のサービス業者を選定する際は、以下を考慮することが重要です。

1. 技術力・実績

サービス提供者の技術力と経験は非常に重要です。具体的には過去にどのようなプロジェクトを手掛けてきたか、特に依頼したい分野に関連する経験が豊富であることを確認します。また、サービス提供者が最新の成形技術や設備を有することを確認することで、成形品の精度や品質を向上させることができます。

2. 品質管理

サービス提供者が成形品の寸法精度や表面品質などが適切にチェックしていることを確認します。ISOなどの品質管理認証を取得していることも見逃せません。認証を持つことにより、品質基準が一定の水準であることが保証されるため、信頼性が高まります。

3. 納期・柔軟性

サービス提供者の対応能力と納期管理も重要なポイントです。プロジェクトの要件に応じてカスタマイズや設計変更に柔軟に対応できることを確認します。特に試作やプロトタイプの製造に対してどのように対応するかも重要です。

また、納期の遵守能力が高いことも大切です。スケジュールの遅延がないように、しっかりとしたスケジュール管理が行われている必要があります。。

自動車シート製造設備とは

自動車シート製造設備とは、自動車の座席用部品を製造するために使用される一連の工場設備のことです。

自動車シートの製造作業には溶接や穴開け、組立などが含まれます。縫製や最終的な仕上げなど、人の手によって行われる工程も多いですが、自動化可能な部分には溶接機や搬送機など様々な機械が使用されます。

自動車シート製造設備の使用用途

自動車シート製造設備は、様々な車種の自動車用シートを製造するために使用されます。一般的な乗用車の他、軽自動車、SUV、ミニバン、商用車、トラック、スポーツカーなど様々な車種があり、それぞれに適した自動車シートが製造されています。

1つの車両の中でも運転席、助手席、後部座席では異なった種類のシート製品が必要です。また、機能性の高いものでは、骨盤の沈み込みを深くして自動車レース等のドライバーの着座姿勢の安定性を高めたスポーツシートや、空気ばねとダンパーを用い、フロアからの振動を吸収するトラック用シートなどの製品もあります。

自動車シート製造設備の原理

1. 自動車シートの製造工程

自動車シートの製造作業は、大きく分けて、

1. 裁断
2. 縫製
3. 発泡
4. 組立

の工程があります。シートは温度や湿度の影響を受けやすいため、専用施設で安定した環境で行われるのも特徴のひとつです。

裁断工程では、主に自動裁断機を使って、部材の切り出しを行います。切り出した部材を縫い合わせる縫製工程は、工業用のミシンを用いて人の手で行われることが多いです。発泡工程は、裁縫したシートカバーでウレタン資材を覆います。通常、一体発泡工程と呼ばれる工法が使用されます。一体発泡工程は、シートカバーを型に入れ、ウレタン原料を注ぎ込む工法です。無駄や漏れを生じることなくウレタンを隅々まで充填することができます。

組立作業の多くは手作業で行われますが、　中にはシートトラック自動組立設備・シートアジャスター自動組立設備などの専用設備が使用される場合もあります。シートフレームの製造工程では、溶接機を用いてプレス品やパイプの溶接作業が行われます。手作業での組み立ては、専用工具でのクッション・カバー・フレーム部品取り付けを行い、アイロンやドライヤーでシワなくつやを出す作業です。

2. 自動車シート製造設備で使用される機器

上記の各工程において、自動車シート製造設備で使用される機器には下記のようなものがあります。

• 自動溶接機
• 各種組立機
• 各種孔開け機/潰し、抜きプレス機
• 自動搬送機
• 各種試験機
• 各種ゲージ、ハンダ付、ロー付機

自動車シート製造設備の種類

自動車シート製造設備には様々な機械が使用されます。主には、溶接機、組み立てなどの各種専用機、搬送機に分けられます。

1. 自動溶接機

自動車シート製造設備で用いられる自動溶接機は、ロボットによるCO₂溶接機、スポット溶接機などです。シートフレームの溶接やシートトラックの溶接に使用されます。特にアームロボットは、溶接作業の無人化のために汎用され、溶接ロボットアームと超音波溶接源で構成される超音波ロボット溶接システムもあります。

2. 組み立て・プレス

シートの組み立てでは、シートトラック自動組立設備、シートアジャスター自動組立設備などの設備が用いられます。また、その他各種専用機では各種孔開け機やプレス機、ベンダーなどがあります。ドアトリム、シートフレームの加工やパイプ孔開け、など様々な加工に使用されている機械です。

リクライナーやスライドレールの組み立てでは、ロボットが活用されている場合もあり、これらの活用により、省スペースでの生産、生産の自動化が可能となっています。

3. 搬送機

搬送用途では、トランスファー、パレット搬送、反転機、コンベアーなどの搬送機械が使用されます。

また、自動搬送車の活用も進んでおり、例えばサーバーによる生産機械の管理と自動搬送車の制御を連動させる活用もあります。製品が箱出しされるタイミングを予測し、箱出しと同時に自動搬送車が到着するよう制御することが可能です。

監修:株式会社トリコ

基板修理とは

基板修理とは、電子機器や電気機器の基板に発生した故障や損傷を修理する作業です。

購入が難しく、手間や時間がかかる海外製の基板や、生産終了・メーカー保証切れ・メーカーでの保守期間終了などにより、購入不可・修理不可となってしまった基板でも専門業者で修理をすることが可能な場合が多くあります。

また、基板故障による装置新規購入や生産ラインの更新を防ぎ、コストを大幅に削減することができます。

基板修理の使用用途

基板修理のサービスは様々な業界で活用されます。以下はその一例です。

1. 通信業

通信業界では、ルーターやスイッチ及び基地局などの通信機器に使用される基板が不可欠です。これらの基板が故障すると、通信サービスの中断や品質低下が発生する可能性があります。基板修理によって、迅速に故障を修正し、通信サービスの継続性を確保することができます。

2. 製造業

製造業では、自動化機器や制御盤、産業用ロボットなどの基板が重要な役割を果たしています。これらの基板は生産ラインのプロセスを制御し、機器の正確な動作を確保します。基板が故障すると生産ラインが停止するリスクがあり、結果として大きな生産損失が発生することも多いです。

基板修理を行うことで、機器を迅速に復旧させ、生産のダウンタイムを最小限に抑えることができます。修理後も長期間使用できる場合が多く、機械設備の寿命を延ばすことが可能です。これにより、コスト削減と効率化を図ることができます。

3. アンティーク業

基板修理は古い電子機器やアンティークな家電製品などにおいて、広く活用されます。 アンティーク家電の基板が故障した場合、修理により機器の機能を復元し、その歴史的価値を保つことができます。オリジナルの状態をできるだけ保ちつつ、適切な部品を使用して修理することで、アンティークの価値を維持することが可能です。

基板修理の原理

基板修理は電子機器のプリント基板 (PCB) に発生した故障や損傷を修復するプロセスです。PCBは絶縁体の基板上に導電性の回路パターンが印刷された部品です。電子部品を支え、電気的に接続する役割を有します。

PCB上には抵抗やコンデンサまたはICなどの電子部品が取り付けられています。これらの部品によって回路が構成されています。また、はんだ付けされた端子によって外部からの信号を送受信したり、電源を供給したりすることが多いです。

基板修理は、まず故障を特定することから始まります。テスターやオシロスコープを使って、回路の動作や電圧・電流の異常を検出します。目視でのクラックや焼損の確認も行います。

故障した部品が特定された場合、新しい部品と交換することで復元する仕組みです。交換する部品は、元の部品と互換性がある必要があります。新しい部品を取り付ける際には、基板のパッドと端子が正しく接続されるように注意します。

基板修理(サービス)の選び方

基板修理のサービス業者を選定する際は、以下について考慮することが重要です。

1. 専門知識

専門性と経験は、基板修理の成否に大きく影響します。修理サービスを選ぶ際には、技術者の経験などを確認することが必要です。基板修理に関する深い専門知識や実績のある技術者がいる場合、複雑な問題や特殊な機器にも適切に対応できる可能性が高くなります。

2. 信頼性

修理後の品質を保証するために、どのような保証やアフターサービスが提供されるかを確認します。修理後に問題が再発した場合、適切な対応が受けられることが大切です。また、顧客のレビューや評価をチェックすることで、そのサービスの実際のパフォーマンスや信頼性についての客観的な意見を得ることができます。

3. コスト・納期

コストと納期も見逃せないポイントです。修理費用の見積もりが明確であり、費用の内訳が詳細に示されていることが重要です。費用の透明性があれば、予算内で修理が行えるかどうかを判断しやすくなります。

また、修理にかかる時間や納期も重要です。特に急ぎの修理が必要な場合には、迅速な対応が可能であることを事前に確認しなければなりません。

本記事は基板修理を提供する株式会社トリコ様に監修を頂きました。

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自動車シートとは

自動車シートとは、自動車の座席です。

大きく分けて運転席や助手席に使用されるフロントシート、後部座席に使用されるリアシートがあり、　1席ずつ離れているセパレートシート、左右がつながっているベンチシートなどの形状の種類があります。使用される素材にはファブリックやレザーなどの種類があり、機能性を高めた様々な製品が開発販売されています。

自動車シートの使用用途

自動車シートは、様々な種類の自動車で使用されています。一般的な乗用車の他、軽自動車、SUV、ミニバン、商用車、トラック、スポーツカーなど様々な車種があり、それぞれに適した自動車シートが使用されています。

1つの車両の中でも運転席、助手席、後部座席では異なった種類のシートです。また、骨盤の沈み込みを深くして自動車レース等のドライバーの着座姿勢の安定性を高めたスポーツシートや、空気ばねとダンパーを用い、フロアからの振動を吸収するトラック用シートなど、機能性を追求して使用される製品もあります。

自動車シートの原理

自動車シートの一般的な構造は、

• シートフレーム (基本骨格)
• ウレタン製のシートクッション (座面) 
• トリムカバー (表皮材) 
• シートフレームワイヤー (ワイヤー状のスプリング)
• シートバック（背もたれ）
• ヘッドレスト
• シートバックの角度を調整するリクライニングアジャスタ
• シートの前後調整を行うシートレール
• 腰の負担を軽減するランバーサポート
• シート座面サイドを支えるサイドサポート

で構成されます 。これらのパーツは金属の基本骨格であるシートフレームに、各パーツがアッセンブリされている構造です。1席ずつ離れているものをセパレートシート、左右がつながっているものをベンチシートと呼びます。

運転席、助手席、後部座席で求められる座席の機能性は異なっており、それぞれに適した機能が備わっているようデザインされています。例えば、運転席で使用されるフロントシートのフレームは、乗員の体を適切に支持するための剛性を持ちますが、それだけでなく自動車が衝突した際に加速度によって生じる大荷重に耐えられるよう強度が高められている部品です。

自動車シートの種類

1. 概要

自動車シートには、布素材、もしくは、革素材が使用されており、素材によってファブリックシートとレザーシートに分けることができます。

また、それ以外でも、機能性によって様々な種類の製品があります。例えば、バケットシートは、左右の縁が高く立ち上がっており、体の固定機能を高めたシート形状です。運転時間が長時間となるトラック用には、フロアからの振動を吸収するエアサスペンション付きシートが使用されることもあります。その他特殊シートとしては、疲労低減シートや車酔い低減シートなどが開発されています。

2. ファブリックシート (布素材)

自動車シートで使用されるファブリックシートの種類には、主に、

• 織物ジャージ
• トリコット
• モケット

があります。

織物ジャージとは、経糸と横糸を交互に与わせることで織り上げられる (平織) 素材です。柔らかいものから固いものまで種類は様々ですが、さらっとした手触りがあります。ファブリックシートの中では比較的汚れが付きにくい素材です。

トリコットはなめらかでややつるつるとした手触りであり、モケットはしっとりとした手触りが特徴の素材です。トリコットは、編み生地と織り生地の中間のような質感ですが、モケットは柔らかいパイルの風合いと強い摩擦強度を兼ね備えた繊維です。特に毛が長いタイプのモケットは滑りにくく、電車やバスなどの公共機関でも多く使われています。

3. レザーシート (革素材)

レザーシートの素材の種類は主に

• アルカンターラ
• セミアニリン
• ナッパレザー

があります。

アルカンターラとは、人工皮革の一種です。名称は、日本の化学メーカー東レとイタリアのアルカンターラ社が作っていることによります。人工皮革なので、本革に比べて耐久性、耐光性、通気性に優れており、天然スエード材の手触りと外観を持っています。

セミアニリンとは、本革の一種であり主に高級車のシートに使われる素材です。ナッパレザーとは、柔らかく薄めのレザーの総称です。

ライン管理システムとは

ライン管理システムとは、生産ラインや製造プロセスを効率的に管理するためのソフトウェアまたはシステムです。

ライン管理システムによって、生産計画の立案と調整を自動化することができます。リアルタイムで生産の進捗を監視し、必要に応じてスケジュールを調整するため、工程の遅延やボトルネックを迅速に解決できます。結果として、全体の生産効率が向上し、より多くの製品を短時間で生産することが可能です。

また、製品の品質を一貫して保つためにも重要です。ライン管理システムによって製品の検査結果を記録・分析することにより、製品が品質基準に達していない場合には早期に検出し、改善策を講じることができます。また、品質データを蓄積し、長期的な品質トレンドを分析することで、製品品質を持続的に向上させることができます。

ライン管理システムの使用用途

ライン管理システムは様々な業界で使用されます。以下はその一例です。

1. 自動車産業

自動車産業におけるライン管理システムは部品供給チェーンの管理を効率化します。部品の供給が適切なタイミングで行われるように管理し、これによって生産ラインの停滞を防ぎます。また、組立工程の最適化により生産ラインの効率を向上させ、処理量を最大化することも可能です。

2. 食品産業

食品・飲料業界においては、衛生管理と安全性の維持に重要な役割を果たします。生産ラインでの衛生状態や温度をリアルタイムで監視し、食品安全基準を確実に遵守します。トレーサビリティ機能により、原材料の供給元から製品出荷までの全プロセスを追跡し、問題が発生した際には迅速に対応できる体制を整えます。

これにより、リコールや品質問題が発生した場合にもスムーズな対応が可能です。また、生産スケジュールを需要に応じて調整し、効率的な生産も実現します。品質保証機能により、製品の品質を一貫して保つとともに、製造プロセスの問題を早期に発見し修正することができる重要なシステムです。

3. 化学・製薬産業

化学・製薬業界では、ライン管理システムがプロセスの精密制御に大きな役割を果たします。化学反応や製薬プロセスの条件を厳密に管理し、製品の品質と一貫性を保ちます。生産ラインを常に監視するため、異常が発生した場合には即座に対応することが可能です。

ライン管理システムの原理

ライン管理システムは、生産ラインの各工程からリアルタイムでデータを収集します。センサーや計測機器から、温度や圧力または作業状況などのデータを収集することが可能です。このデータは生産プロセスの状態を常に把握し、問題を早期に発見するために必要です。

収集されたデータは、ライン管理システムのソフトウェアで処理されます。リアルタイムでのデータ分析及び履歴データのトレンド分析が可能な製品も多いです。これにより、プロセスの効率を評価し、必要な調整や改善策を導き出す仕組みです。

データ分析の結果に基づいて、ライン管理システムが生産プロセスの制御を行う場合もあります。機械の操作や作業者への指示を自動化します。例えば、機械の速度を調整したり、原材料の供給を自動で調整したりします。

上記より、ライン管理システムは生産ラインの効率を向上させ、品質を維持し、コストを削減するための重要なツールです。

ライン管理システムの選び方

ライン管理システムを選ぶ際は、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 必要機能

ライン管理システムは製品によって異なる機能や特性を持っています。業界ごとに必要な機能が異なるため、自社の業界特性に適したシステムを選ぶことが重要です。たとえば、食品業界では衛生管理やトレーサビリティが重視される一方、自動車産業ではサプライチェーンの管理が重要です。

2. インターフェイス

システムのユーザーインターフェースが直感的で使いやすいことが重要です。操作が難しいシステムは、作業者や管理者にとってストレスになる可能性があります。トレーニングやサポートについても確認し、システム導入後のサポート体制が整っていることを確認します。

3. 投資対効果

初期コストだけでなく、運用コストや保守費用も含めたトータルコストを評価します。また、投資対効果を見積もり、システム導入による効率改善やコスト削減の見込みを確認します。価格だけでなく、システムが提供する価値や効果も考慮に入れることが重要です。

製造現場管理システムとは

製造現場管理システムとは、製造プロセスの管理や監視を行うためのシステムです。

製造現場管理システムを導入することで、生産スケジュールや作業指示を効率的に管理して最適化することが可能です。これにより、生産ラインの稼働率が最大化され、ボトルネックや無駄な待機時間が削減されます。生産計画の変更や調整がリアルタイムで反映されるため、需要の変動や突発的な問題に柔軟に対応でき、リソースの最適な配分が実現します。

また、製品の品質を管理・保証するための機能を有する製品も多いです。製造過程での品質検査やテスト結果をリアルタイムで記録し、不良品の発生原因を特定することができます。また、製品の製造履歴や工程を詳細に追跡できるトレーサビリティ機能により、品質問題が発生した際の原因究明や対応が迅速に行えます。

製造現場管理システムの使用用途

製造現場管理システムは、様々な製造現場で使用されます。以下はその一例です。

1. 自動車産業

自動車業界では、生産ラインが複雑で多くの部品と工程が関与します。管理システムによってラインのリアルタイム監視を行い、生産スケジュールや作業指示を最適化することで、ボトルネックを特定してライン全体の効率を向上させます。これにより、納期遅延を防ぎ、稼働率を最大化することが可能です。

2. 食品産業

食品業界は衛生基準や規制が厳しい点が特徴です。したがって、管理システムによって製造過程や品質検査をリアルタイムで記録し、衛生状態や規制遵守を確保します。これにより、食品の安全性を保証することが可能です。

3. 化学産業

化学や石油の製造プロセスでは有害または爆発性の物質を取り扱うため、危険を伴う場合があります。管理システムによってプロセスパラメータをリアルタイムで監視し、安全性を確保することが多いです。異常やリスクを早期に検知し、適切な対策を講じることができます。

4. 電子機器産業

電子機器の製造プロセスは非常に精密で、部品や工程の管理が重要です。管理システムによって生産ラインの各ステーションや工程でのデータをリアルタイムで収集し、精度を保つためのプロセス制御を行います。例えば、半導体やプリント基板の製造において、温度や湿度などの環境条件を厳密に管理し、製品の品質を確保します。

製造現場管理システムの原理

製造現場管理システムは、製造現場からリアルタイムでデータを収集します。機械の状態や作業者の活動および原材料の使用状況などのデータを回収していきます。データ収集はセンサーやPLCまたはIoTデバイスなどを介して行われ、中央のデータベースに送信される仕組みです。

収集されたデータを基に、製造プロセスをリアルタイムで制御・監視します。これにより、生産ラインの状態を把握し、異常を早期に検知して対応することが可能です。スケジューリングしたり、作業指示の管理を行います。

収集したデータを分析し、問題の原因を特定したり、プロセスの改善点を見つけたりすることもできます。また、定期的なレポートやダッシュボードを生成し、経営層や管理者に対して重要な情報を発信するために使用することも可能です。

製造現場管理システムの選び方

製造現場管理システムを選ぶ際には、以下の要素を考慮することが重要です。

1. 必要機能

まずは機能要件の適合性を確認します。製品に含まれた機能が、自社のニーズに合致していることを評価することが重要です。リアルタイムデータ収集や生産スケジューリングなどの機能がその一例です。

2. システム互換性・統合性

既存のシステムや設備とどれだけスムーズに連携できるかも重要です。ERPシステムとの統合が可能であれば、受注管理、在庫管理、財務管理とシームレスに連携でき、業務全体の効率が向上します。また、SCADAやPLCなどの設備制御システムとの連携が円滑であれば、リアルタイムデータの取得が容易になります。

3. 柔軟性

スケーラビリティと柔軟性も選定のポイントです。システムが企業の成長に応じて拡張できることなどを確認します。カスタマイズ性も重要で、特定のビジネスニーズに合わせてシステムを調整できることをチェックします。

監修:ハクスイテック株式会社

粉体受託加工とは

粉体受託加工とは、粉体の加工業務を外部の専門業者が受託するサービスを指します。

粉体加工は、粉砕、混合、分級、乾燥、焼成、造粒、表面処理など、様々な加工工程を含むことが一般的です。

粉体受託加工には以下のような利点があります。

• 専門技術の活用：粉体加工に特化した技術や設備を持つ業者に委託することで、スピーディに高品質な加工が可能です。
• コスト削減：自社で設備を導入し維持するコストを削減できます。
• 生産効率の向上：加工工程を外部に委託することで、自社の生産ラインを効率的に運用できます。
• 柔軟な対応：短期間での大量生産や小ロットの試作品の製造など、柔軟な対応が可能です。

粉体受託加工の使用用途

1. 概要

顧客の要望に応じ粉末を加工する粉体受託加工は、様々な目的で使用されます。下記は具体例の一部です。

• 粉体化と同時に粒子コーティングによって親水性物質を疎水性粒子にする
• 大粒径をミクロン、ナノ粒子へと細粒化する
• ブロード粒度分布をシャープ粒度分布にする
• 数種類の物質を均一に混合する
• 結晶を粒成長させる

2. 粉体受託加工の加工物

粉体受託加工で加工される主な素材には下記のようなものがあります。様々な産業用途で使用される多様な素材で粉体受託加工が可能です。

• ガラス粉末、ガラス繊維
• セラミックス (窒化アルミ、ジルコニアなど)
• 金属酸化物 (酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナなど)
• 樹脂 (熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂) 
• カーボン材料、CNT、活性炭
• 合金
• 希土類
• 触媒担体
• 蓄光材料
• 顔料
• 蒸着材料
• 放熱フィラー、封止材
• 農薬、抗菌材、化粧品
• 医薬品原体、医薬品中間体各種薬品
• 食品、香料、食品添加物

粉体受託加工の原理

1. 粉体加工の概要

粉体加工には、

• 粉砕
• 分級
• 造粒
• 表面処理
• 混合
• 乾燥
• 焼成

などの加工があり、それぞれの目的に応じて適切な加工が行われます。 (詳細は後述)

粉体加工は、製品の特性や性能に直接影響を与えるため非常に重要であり、多くの産業分野で利用されています。

2. 受託の流れ

基本的な粉体受託加工の依頼の流れは下記のようになります。

• 加工依頼
• 見積書提示
• 加工スケジュール
• 試作品製造
• 実機製造

粉体受託加工の種類

粉体受託加工で行われる主な粉体加工には下記のようなものがあります。

1. 粉砕加工

粉体の粉砕加工とは、各種材料をボールミル、ハンマーミル、ピンミル、ビーズミルなどを用い機械的に砕き、微細な粉末にする工程を指します。粒子サイズの縮小、均一化、混合性の向上などを目的とし、任意の粒子径に粉砕することが可能です。

2. 分級加工

粉体の分級加工とは、粉体を粒子サイズや密度などの特性に基づいて分類する工程を指します。このプロセスは特定の用途に適した粒子サイズを得るために重要となります。主な分級方法はふるい分け、空気分級、遠心分級などがあります。

3. 造粒加工

粉体の造粒加工とは、微細な粉末を集めて一定の大きさや形状の粒子（グラニュール）に成形するプロセスを指します。湿式造粒、乾式造粒、噴霧乾燥造粒方式などが用いられ、多様な目的や用途に合わせて、数十ミクロンサイズからミリサイズの粒状物を成形します。造粒された粉体は、流動性の向上、粉塵の減少、圧縮性の向上、均一な混合などの利点があります。

4. 表面処理加工

粉体の表面処理加工とは、粉体の表面にコーティング、表面改質、化学修飾などの処理を施し、特定の機能や特性を付与するプロセスを指します。表面処理は、粉体の物理的および化学的性質を改善し、製品の性能を向上させるために行われます。この加工は、粉体の付着性、流動性、耐腐食性、耐摩耗性、親水性・疎水性などを改善するために使用されます。

5. 混合加工

粉体の混合加工とは、ミキサーなどを用い異なる粉体を均一に混ぜ合わせる工程を指します。混合の均一性は、最終製品の性能や品質に直接影響を与えるため、適切な混合方法と装置を選定することが重要です。

6. 乾燥加工

粉体の乾燥加工とは、粉末材料の水分や溶媒を取り除く工程を指します。乾燥加工は、粉体の流動性、保存性、化学的安定性を向上させるために重要なプロセスです。乾燥にはスプレードライ、流動層乾燥、真空乾燥、熱風乾燥などといった方法があり、粉体の性質や用途に応じて選ばれ、効率的に行われることが求められます。

7. 焼成加工

粉体の焼成加工とは、ガス炉や電気炉などを使用し粉末状の材料を高温で加熱し、物理的および化学的変化を促進する工程を指します。焼成は、粉体を固化、焼結、または特定の物性を持つ材料に変換するために行われます。主にセラミックスや金属粉末の製造に使用され、材料の強度、硬度、耐熱性、電気的特性などを向上させるために重要なプロセスです。

粉体受託加工のその他情報

1. 品質管理に使用される機器の種類

粉体受託加工においては、テスト加工品の測定・評価及び受託業務開始後の品質管理が重要とされます。品質管理に使用される機器の種類は企業によっても異なりますが、下記のようなものがあります。

• 粒度測定機
• 蛍光X線分析装置、X線回析装置
• SEM
• 比表面積測定装置
• 熱分析装置
• 色差計
• 赤外線水分計
• 分光計
• 嵩密度計

本記事は粉体受託加工を製造・販売するハクスイテック株式会社様に監修を頂きました。

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工場シフト管理システムとは

工場シフト管理システムは、工場において作業チームの勤務時間帯を管理するためのシステムです。

シフトの作成や変更が自動で行えるため、手動でのスケジュール作成に比べて時間と労力を大幅に削減できます。自動化により、シフト配置ミスの可能性も減ります。また、突発的な事情や急な需要の変動に応じて、スケジュールを迅速に変更することも可能です。

また、工場の生産性にも直結します。生産ラインの稼働状況や需要に応じて、最適な人数とスキルセットを持ったスタッフを配置できるためです。これにより、無駄な待機時間や作業の中断を防ぎます。

工場シフト管理システムを導入することで、工場の運営がより効率的になり、全体的な生産性や従業員の満足度が向上します。

工場シフト管理システムの使用用途

工場シフト管理システムは様々な工場で適用することができます。以下はその一例です。

1. 自動車産業

作業員のスキルを把握し、各モデルやオプションに応じた適切なシフト配置を行います。特定のスキルを持った作業員を特定のラインに配置することで、品質と効率を保つことが可能です。また、シフト管理システムによって交代制シフトを導入し、作業員の疲労を軽減することもできます。

2. 食品産業

工場シフト管理システムによって生産ラインや設備の定期的な清掃作業をシフトに組み込み、衛生基準を維持することができます。例えば、シフト間の時間に清掃作業を行うなどの処置がその一例です。これにより、衛生環境を常に整え、食中毒などのリスクを低減することが可能です。

3. 化学工業

危険物を取り扱う作業には、特別な訓練を受けた作業員をシフトに配置する必要があることも多いです。シフト管理システムによってスキルを有するスタッフを常に配置することで、作業の安全性を確保します。また、緊急事態に備えて、定期的な訓練をシフトに組み込み、スタッフの対応能力を向上させることも可能です。

4. エネルギー産業

発電所やエネルギー関連施設では24時間体制で運転することが多いため、複数のシフトを組み、常に監視と運転を行います。したがって、シフト管理システムを導入することで、シフト交代のタイミングを調整し、スムーズな交代と連続的な運転を可能にします。また、ソフトの種類によっては定期保守作業などもシフトに組み込むことができます。

工場シフト管理システムの原理

工場シフト管理システムは、工場や生産ラインでの作業を効率的に管理するための技術的な仕組みに基づいています。シフトのスケジュール作成や管理・通知機能などを有する場合が多いです。

シフトスケジュール作成では、生産ラインや設備の稼働時間に基づいて作業員のシフトスケジュールを作成します。製品によっては、生産計画や需要予測に基づいて必要な作業員数を算出できる場合もあります。需要の変動や作業員の事情に応じたシフト計画を立てることが可能です。

作業員の出勤・退勤をリアルタイムで管理できる製品も販売されています。タイムカードや生体認証システムを使用して、作業員の出退勤を管理します。これにより、勤務時間の正確な記録が可能です。

シフトスケジュールの変更や重要な情報を作業員に自動的に通知する機能も有する場合があります。メールやモバイルアプリの通知機能を使用します。作業員が自分のシフトを確認できるアプリを付属させた製品も多いです。

工場シフトシステムの選び方

工場シフト管理システムを選定する際は、以下を考慮することが重要です。

1. 業務種類

場の生産体制や作業内容に基づいて、どのようなシフト管理が必要かを明確にします。例えば、24時間稼働のシフトやピーク時の対応などがその一例です。それに応じて、対応可能なシステムを選定します。

2. インターフェイス

シフト管理システムは多くの従業員が使用するため、インターフェイスは特に重要です。直感的で使いやすいことや、複雑な操作が不要で簡単にシフト管理ができることを確認します。導入時のサポートの手厚さも確認することが必要です。

3. システム統合性

既存の管理システムとの統合が可能であることを確認します。統合性に優れていると、データの一元管理や業務の効率化に役立ちます。APIが充実していることも選定基準の一つです。

監修:ライフテクノロジーズジャパン株式会社

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) とは

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) とは、細胞内の変化を同定する表現型スクリーニングの一種で、細胞の表現型に変化を与える物質やなんらかの刺激などを評価する分析手法です。

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) は、蛍光顕微鏡と画像分析を用いて高感度な蛍光測定を行い、様々な定量的解析を行います。これにより複雑な細胞表現型を解析することが可能となり、評価される条件は、低分子、ペプチド、RNAiなど多岐にわたります。創薬研究・生物学研究における様々なステージで活用されている独自性の高い分析技術です。

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) の使用用途

ハイコンテント・スクリーニングは、創薬研究や疾患モデリング研究、各種生物学研究において有用な解析手法として広く活用されています。画像上で細胞を個々にセグメントすることでシングルセル解析や、マルチプレート等のウェル全体の細胞カウントも可能です。具体的な用途例には下記のようなものがあります。

• ハイスループットスクリーニングにおけるサンプルの蛍光測定
• 細胞内におけるターゲット分子の増減、局在の変化や細胞の運動性や形態情報
• 正常細胞及び病変細胞の表現型の差異
• 創薬研究におけるターゲットバリデーション
• 薬物スクリーニング
• オーファン受容体のリガンドスクリーニング

これらの分析・解析を実現する上で、ハイコンテント・スクリーニングで測定・観測される具体的な細胞事象には下記のようなものがあります。使用する製品機器によっては、生細胞の観察を行うことも可能です。

• スフェロイドの3D解析・分化評価
• 各種細胞・コロニーカウント
• アポトーシス
• 細胞周期・細胞老化
• 血管新生
• 神経突起伸長
• 心筋拍動
• 細胞内顆粒
• オートファジー
• 紡錘体の変化
• 細胞の多核化
• DNA修復、遊走、接着
• 細胞内共局在
• 核移行・核内顆粒

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) の原理

ハイコンテント・スクリーニングの基礎的な実験例として、適当な条件で培養した細胞に対して、表現型を発現すると期待される物質を暴露し、一定期間後に細胞の構造や分子成分の変化を解析します。細胞の取り扱いの多くは、マイクロプレート上で行われます。

このような条件設定がなされた細胞サンプルを分析する例として、ターゲットタンパク質を蛍光色素で標識し、その蛍光画像を自動撮影および画像解析を行うことで、細胞表現型の変化を蛍光量の変化として定量的に検出する手法が考えられます。使用する蛍光色素は、吸収極大値と発光極大値が異なるものを複数使用でき、異なる細胞成分(細胞質、核、他の細胞小器官など)を同時に測定することや、細胞内の局在ごとに複数のターゲットの変化を測定することが可能です。

ハイコンテント・スクリーニング (HCS) の種類

1. 機器

ハイコンテント・スクリーニングは複数のメーカーより様々な測定機器が提供されています。基本的には、

• 蛍光を励起するための光源
• 高解像度蛍光カメラ (CMOSカメラ)
• 対物レンズ (顕微鏡)
• 自動撮影するための電動ステージ
• 蛍光フィルター

が装置に備えられています。

製品によって対物レンズの倍率は異なりますが、低倍率から100倍程度の高倍率レンズに対応する製品もあります。また、共焦点観察、明視野観察、位相差観察、環境制御ユニットなどの機能がオプションもしくは標準で実装されています。生細胞の観察を行うため、温度、湿度、CO2などの環境制御ユニットや、マイクロプレート分注用の分注ユニットを選択できる製品も販売されています。

2. 解析ソフトウェア

ハイコンテント・スクリーニングでは、それぞれの機器によって専用のソフトウェアによる画像解析を行います。測定画像から個々の細胞のプロファイルを数値化し、そのデータリストを作成します。測定された定量データは、データベースに保存され、興味ある変化を可視化することが可能です。製品によっては、機械学習やディープラーニングを解析に活用しており、これまで検出しにくかった領域での検出力の向上が期待されています。

3. 染色抗体

蛍光色素による標識は、抗体免疫反応を用いた蛍光染色を行う手法もあります。蛍光抗体による標識により、より特異的なターゲットを検出し、様々な表現型解析を行うことができます。例えば、翻訳後修飾に特異的なターゲット分子の抗体や、トータル修飾基質を標的とする抗体を蛍光標識することにより、疾患に関連したシグナル伝達経路の解析に用いることができます。

本記事はハイコンテント・スクリーニング (HCS)を製造・販売するライフテクノロジーズジャパン株式会社様に監修を頂きました。

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