量産加工とは
量産加工とは、同一規格の製品を大量に作製することを指す工程のことです。
生産性向上とコスト削減の両面でメリットがあります。量産の段階には、試作と呼ばれる少量生産や、数百から数千単位の中量生産が含まれ、特に月産数万単位の生産が「大量生産」です。
一方で、「量産」は製品の大量製造だけを意味するのではなく、市場への製品の供給という視点も含んでおり、製品が一定の量に達し、販売可能な状態となることも指します。
量産加工では、NC旋盤やマシニングセンタなど、自動化された加工機械の導入が重要となります。これらの機械により、一定の品質を保ちつつ効率的な生産が実現可能です。
量産加工の使用用途
量産加工の使用用途は、一貫して品質を保つ製品の大量生産です。特に、「自動車」「航空機」「医療機器」「精密機器」「家電」「日用品」などの多岐にわたる分野で活用されています。
量産加工がなければ、身の回りの製品は高価で手に入りにくいものになると言っても過言ではありません。量産加工技術により、高品質な製品を大量に、かつ安価に提供することが可能となります。
また、100円ショップなどで見かける商品も大部分が量産加工により製造されています。素材についても、金属から樹脂まで幅広く対応可能です。生活に欠かせない多くの製品が、量産加工の恩恵を受けています。
生産効率の向上と経済的な利益だけでなく、購入者に対して安定した品質と利便性を提供するという大きな役割を果たしています。
量産加工の原理
量産加工の原理は標準化、自動化、効率化の3つの要素で成り立ちます。
1. 標準化
標準化では、製品設計から製造プロセスまで、全てが明確な基準に従います。具体的な製造工程では、CADなどの設計ツールを使用して精密な設計図を作成し、設計図を元に統一された製品を大量に生産します。
結果として、量産した製品も同じ規格、つまり同じ品質を保証することが可能です。
2. 自動化
自動化は、生産ラインの効率を向上させるために不可欠です。人間の労働を補完するロボットや機械を導入することで、24時間稼働可能な生産ラインを実現します。例えば、CNCマシニングやロボットアームを用いて、高速かつ精密な加工を行います。
機械は疲労やエラーを起こすことなく一貫したパフォーマンスを発揮し、品質の均一性を保つことが可能です。
3. 効率化
効率化は、生産プロセスを同時並行で行うことで成り立ちます。1つの部品が完成すると同時に、次の部品が加工されるようにすることで、大量生産が可能です。
大量生産は、製品1つあたりの生産コストを大幅に下げ、消費者に手頃な価格で提供することを可能にします。
量産加工のその他情報
量産加工に使用される機械
量産加工では、NC工作機械が使用されます。NCとは「Numerical Control（数値制御）」のことです。主にプレス加工機、NC旋盤、マシニングセンタなどの加工機械が使われています。
1. プレス加工機
プレス機械に上下で対となる金型を取り付け、圧力をかけて、金属板を金型の形に変形させる加工です。
プレス加工機により「せん断加工」「曲げ加工」「絞り加工」「成形加工」「圧縮加工」といった加工ができます。短時間で高精度の製品を大量に生産することが可能です。
2. NC旋盤
汎用旋盤にNC装置が付いたものです。「外径加工」「内径加工」「端面加工」「ネジ加工」「溝加工」「穴加工」「テーパ加工」などの加工が可能です。
NC旋盤にプライス加工の機能を搭載したものを「複合加工機」と呼びます。また、NC旋盤に棒材を自動供給する給材機を取り付けた「CNC旋盤」という機械もあります。
3. マシニングセンタ
「中ぐり」「フライス削り」「穴開け」「ネジ立て」「リーマ仕上げ」などの多種類の加工を連続で行えるNC工作機械です。自動工具交換装置が搭載されていることで工具の切り替えから加工までを自動で進めることが可能です。