機械や生産ラインの設計と仮想テストにシーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアのソリューションを導入したSolu-Tech

Solu-Tech: 製造の自動化と制御

Solu-Techはおよそ20年にわたり、成功を収めている複数企業との連携を通じて事業を進めています。これらの企業は最先端のITツールを活用し、積極的に生産ラインを合理化しています。同社は、産業オートメーション、ロボッティクス、ビジョン制御に精通している専門家チームを顧客に派遣してきました。アルザスを拠点として長年活動している同社は、革新的な精神に則り、初期設計から機械や生産ラインの完全な自動化に至るまで、顧客のニーズに適したターンキー・ソリューションを提供しています。

同社は常に緊密性を重視し、顧客の声に耳を傾け、個々の問題を可能な限り正確、確実に特定するようにしています。「当社の付加価値は、顧客のニーズと当社の技術的ノウハウをすり合わせ、製造の自動化と制御がもたらすメリットを引き出すことで生まれます」と、Solu-TechでCEOを務めるBruno Velten氏は述べています。同社は豊富な専門知識を多様な業界に適用しています。これには農業食品、紙・包装、キッチン家具、医薬品が含まれます。

顧客のプロセスに最適なアーキテクチャを定義する

「『特殊』機械には独自の機能を実装します」とVelten氏は指摘します。工作機械などの一般的な機械と異なり、特殊機械は事業企業のニーズを満たすようにカスタム設計されます。一般的な生産機械との違いは、技術的な独自性です。通常、特殊機械は1回のみ生産され、自動製造、組立、テスト、パッケージングのニーズに合わせて設計されます。「新しいプロジェクトを開始する際に課題となるのは、顧客の仕様のみに基づいて作業を進めなければならないことです。多くの場合、顧客の仕様とは期待される生産ライン機能と予算を意味します。最適なアーキテクチャ全体を定義するのが当社の役割です」

顧客の生産制約を遵守する

Solu-Techは改良サービスも提供しています。既存の施設を規格に合わせ修復することも、新しい要件に適応するように修復することもあります。改良には古い装置の交換や、古い電気キャビネットの更新が含まれることがあります。このような場合、技術チームは2つの課題に直面します。ワークショップでテストを行うことが物理的に不可能であること、また機械をできるだけ早く再稼働し、顧客の生産への影響を最小限に抑える必要があることです。Solu-Techチームがこのような制約に直面したときには、開発プロセスを完全に把握し、生産スケジュールを厳守しなければなりません。

メカトロニクス・システムの設計にNX Mechatronics Concept Designerを選択する

2003年以来、シーメンスの産業オートメーション・ソリューション・パートナーを務めているSolu-Techは、シーメンスの完全統合オートメーション (TIA) ポータルを活用して自動化機械の設計、プログラミング、バーチャル・コミッショニングを行っています。プロセスのデジタル化を加速させるため、Solu-TechはNX Mechatronics Concept Designerを採用してメカトロニクス・システムを設計し、既存のCADソリューションをSolid Edge®ソフトウェアと置き換えました。

Solu-Techの自動化部門責任者を務めるBruno Mann氏は、これらのツールを選択した理由について次のように説明しています。「当社には2つの目標がありました。1つは機械エンジニア、電気エンジニア、自動化エンジニアの設計時のコラボレーションを改善すること、もう1つは当社の機械の検証やバーチャル・コミッショニングを実施するプロセスを活用し、顧客サイトで最終開発に費やす時間を短縮することです」

チーム間のコラボレーションを改善し、最終開発時間を短縮する

新しい機械の開発プロセスは理論上、機能分析、機械/電気/自動化アーキテクチャ全体の定義、機械/電気コンポーネントの詳細設計、装置制御のプログラミングと機械/電気設計、ワークショップでのテスト、工場受入テスト、顧客の工場での本稼働の順で進みます。

しかし実際には、設計段階で予想以上に時間がかかり、機械エンジニア、自動化エンジニア、電気エンジニアとの間で追加の反復処理が行われることが少なくありません。その結果、技術チームはワークショップでテストを実施する時間が短くなり、本稼働前に顧客の工場で最終開発と検証に多くの時間を費やすことを余儀なくされます。NX Mechatronics Concept Designerを採用することで、この2つの問題に速やかに対処できます。

使いやすい強力なソリューション

NX Mechatronics Concept Designerソリューションを使用すると、エンジニアは単純化モデルに基づいて複雑なシステムを設計できます。センサー、アクチュエータ、アーティキュレーション、コンベヤなど、詳細な機能を持つ特殊機械をすばやく定義できます。その後、重力、運動など、物理法則を適用して調整を行うことで、オブジェクトの記述を完成できます。さらに、システムのキネマティック、衝突、部品の落下を仮想環境でシミュレーションできます。モデルをアニメーションで確認できるため、チームは開発プロセスの極めて早い段階で設計上の欠陥を特定できます。

「NX Mechatronics Concept Designerはパワフルでありながら、使いやすいコラボレーション・ツールです。当社のエンジニアがこのツールを使いこなすのに時間はかかりませんでした。わずか3日間のトレーニングを実施しただけで、本稼働にこぎつけました。実際、既存の機械と新しい機械に含まれる複雑な装置をすばやくモデル化できました」とMann氏は熱く語っています。

メカトロニクス設計との連携

「既存の機械については、CADファイルがあれば、ニュートラルなSTEP交換形式でNX Mechatronics Concept Designerにインポートできます。または現場で測定図面を作成し、機械の単純化モデルを作成できます。新しい機械については、Solid Edgeを使用してCADを直接実行できます。これにより、機械コンポーネントの設計をNX Mechatronics Concept Designerで完全に可視化できます。ここでも時間を短縮します。Solid Edge、NX Mechatronics Concept Designer、TIAポータルの各ツールはシームレスに連携するからです」とMann氏は説明します。

Solu-Tech: NX Mechatronics Concept Designerでコンセプト設計を行ったフランス初の企業

Solu-TechはFealinxの専門知識を活用して評価プロセスを実施しています。Fealinxは、シーメンスデジタルインダストリーズソフトウェアのソリューション・パートナーであり、20年以上にわたりソリューション・インテグレーターとしてフランスで活躍しています。「当社の敷地内での初回のデモンストレーションを実施した後、私たちはFealinxに当社の機械の1つを使用して概念実証を実行するように依頼しました。8日後、FealinxはNX Mechatronics Concept Designerでモデル化した機械の全体像を提示し、当社はこの機械の『デジタルツイン』を目の当たりにしました。私たちは圧倒されました」とVelten氏は振り返ります。

Fealinxで商業開発マネージャーを務めるHervé Labarge氏は次のように述べています。「Solu-Techはフランスで初めてNX Mechatronics Concept Designerを採用して特殊機械を開発した企業です。当社はこの先駆的企業と協業できたことを誇りに思っています。2016年9月に実施した概念実証からわずか1年後、同社は2017年11月にミュルーズで開催されたIndustrie du Futur (未来の産業) 見本市で素晴らしい完成品を展示できました」

デジタル化: 産業パフォーマンスの推進力

それ以降、Solu-Techは多くのプロジェクトにNX Mechatronics Concept Designerを実装して成功を収めています。これには制御キャビネットの改良、フェリー・コンポーネントの試験、SINUMERIK 840D数値制御 (NC) システムと組み合わされた水平多関節ロボット (SCARA) の単純化モデリングが含まれます。

具体的なメリットをいくつも享受しています。例えば、開発プロセスの上流工程で設計問題を検出し、機械エンジニアと自動化エンジニア間のコラボレーションを改善し、特定プロジェクトのテスト/最終開発時間を最大50%削減しています。

「機械のデジタルツインのおかげで、設計選択がより迅速になり、チーム間のコミュニケーションもはるかにスムーズになりました。設計段階で短縮した時間を使って、お客様との試運転の前に、機械の設置を仮想的に検証できます。お客様にとっても当社にとっても、デジタル化はパフォーマンスを高める強力な推進力となります」とVelten氏は述べています。

近い将来、Solu-TechはNX Mechatronics Concept Designerを活用してプリセールス段階中に多様な概念をすばやく評価し、生産率を検証し、今後手掛ける機械のアーキテクチャを顧客にアニメーションで提示したいと考えています。これは、2015年にアルザス・ユーロメトロポール商工会議所がRégion Grand Est、Alsace Innovation、Adira地域開発庁の支援を受けて設立したOffreurs de Solutions Industrie du Futur (未来の産業のソリューション提供者) を含め、すでに多くの認証やラベルを取得しているSolu-Techにさらなるメリットをもたらします。