Herkules社、積層造形で工作機械用治具の常識を変える、コストを大幅に削減

Herkules社｜導入事例

1000s €

マシンごとに保存

1台あたり年間数千ユーロのコスト削減を実現

3週間

納期

部品納期を最大12週間からわずか3週間に短縮

70 %

切り替えの迅速化

部品交換を最大70%高速化し、クレーンを不要にします。

ジャイアント・ロール・グラインダー用静圧制御パッドの製造

大型工作機械分野における技術革新のリーダーとして、HerkulesGroupの企業は、フライス加工、ドリル加工、旋盤加工、研削加工、テクスチャリングの分野における大型工作機械の開発・製造を専門としています。100年以上にわたり、 Maschinenfabrik Herkulesはロール加工分野の世界的リーディングカンパニーとして、高性能ロール研削盤、旋盤、テクスチャリングを製造してきました。これらは数百トンに及ぶこともある、まさに工学技術の結晶と言える巨大な機械です。これらの工作機械は、製鉄所、製紙工場、アルミニウム工場等で使用される巨大な金属ロールを高精度に加工する、重工業を支える立役者です。そして、こうした産業機械が完璧な性能を発揮するためには、あらゆる部品における精度が不可欠です。しかし、ステディ・レスト(長尺ワークを支持する補助装置)やソフト・ローダー(ワーク搬送用の補助装置)のような高度にカスタマイズされ、かつ複雑な部品の製造においては、従来の製造方法では限界に直面していました。

卓越した品質基準を維持しながら、次世代の製造へと歩みを進めるため、Herkules社は積層造形（AM）を導入し、EOSの技術を採用しました。設計の自由度、効率性、収益性において新たな可能性を切り拓いています。この戦略的な転換は、同社が直面していた製造上の課題を解決しただけでなく、企業全体におけるイノベーションを加速させる中核的な原動力となりました。

"従来のフライス加工では、ステディレストの製造に多くの手直し作業が必要となり、工程の採算性が疑問が生じていました。しかし、EOSINT P 760の導入により、これらの複雑な部品を社内で、必要なタイミングに応じて製造できるようになり、これまでにないレベルの精度と柔軟性を実現しています。."

トーマス・マイヤー、Herkules社、製造部長

課題

Herkules社にとって大きな課題は、こうした卓越した工作機械に用いられる、ステディレスト（振れ止め）やソフトローダーといった専用部品の製造でした。例えば、振れ止めは、数メートルの長さと数トンの重量を持つ金属ロールを支える重要な支持装置であり、ミクロン単位の精度で加工を行うために必要不可欠な役割を果たします。

当初、ステディレスト(振れ止め)は金属材料を切削加工して製造されていました。しかし、この切削加工による手法には、根本的な問題があることが明らかになりました。Herkules社の製造責任者であるトーマス・マイヤー氏は次のように述べています。"従来の切削加工では、ステディレスト（振れ止め）は過度な手直し作業が必要となり、工程の採算性そのものが疑問視されていました"。その結果、顧客にとっては納期が8週間から12週間に及ぶだけでなく、設置作業自体も非常に煩雑なものとなっていました。ステディレスト用パッドの取り付けには、1セットあたり最大45分を要し、クレーンの使用が必要でした。

このプロセスは最終的にこのプロセスは成功せず、断念せざるを得なかった。ヘラクレスが必要としたのは、複雑な形状を産業グレードの耐久性だけでなく一貫した品質と公差.同社は、有名な機械と同様に革新的で信頼性の高い製造プロセスを必要としていた。

ソリューション

Herkules社は、EOSINT P 760を導入し、積層造形（AM）を採用するという戦略的な一歩を踏み出しました。綿密な収益性分析の結果、この投資は約2年半で回収できると見込まれています。採用された材料は、強度と剛性に優れ、汎用性の高い樹脂材料であるPA2200です。

同社は、技術の価値はそれを使いこなす人材によって決まるという認識のもと、従業員に対する包括的なトレーニングに投資するとともに、専門性の高いサプライヤーと緊密なパートナーシップを構築しました。その結果、社内に高度な専門性を備えたセンター・オブ・エクセレンスが確立され、EOSシステムを3交代制で運用することで、設備稼働率を最大限に高めています。

この新しい社内生産能力により、コンセプトから最終部品まで、かつてないスピードで柔軟に対応できるようになり、従来の方法では不可能ではないにせよ、困難だった革新的な部品の生産が可能になった。このイニシアチブの成功は非常に大きく、同社はすでに次の拡張を検討している。初期EHLAのようなプロセスを模索し、将来的にはさらに効率的な金属部品の生産を目指している。

"EOSの技術を活用した積層造形プロセスの導入はコスト削減だけでなく、計画立案や製造をより柔軟に行える体制を実現し、当社に大きな変革をもたらしました。年間での大幅なコスト削減に加え、試作を迅速に繰り返し、実用に耐える最終製品部品を製造できるようになったことで、私たちの機動力は大きく向上しています。製造上の課題を戦略的な強みに転換し、改めてイノベーションへの取り組みを体現することができました。"

ビルク・ブロックマン博士、ヘラクレス社チーフ・イノベーション・オフィサー

PA2200材料の振れ止め用パッド。高強度、高剛性により耐久性と汎用性を実現

粉末床融合方式の樹脂３Dプリンターで高品質な振れ止めパッドを製造

結果

EOSの積層造形(AM)技術の導入により、Herkules社は技術面・財務面の双方で大きな成果を上げました。1台あたり年間で数千ユーロ規模のコスト削減を実現し、当初の収益性分析が正しかったことが裏付けられています。さらに、新たに積層造形で製造された振れ止めパッドは、交換作業を最大70％短縮することが可能になりました。クレーンを使用する必要もなくなり、保守作業の効率化が大きく進んでいます。

しかし、このプロジェクトの真の成功を示しているのは、実際の使用環境における部品の性能です。PA 2200の部品は、何トンにも及ぶ巨大な金属ロールから加わる高い荷重にも十分に耐えています。この実運用での成果は、積層造形による樹脂部品が産業用途に求められてる高い耐久性を備えていることを、力強く証明しています。

コスト面でのメリットだけでなく、最大の成果となったのは、新たに得られた設計の自由度です。チーフ・イノベーション・オフィサーのBirk Brockmann博士は、次のように述べています。「EOSの技術を活用した積層造形プロセスの導入は、大幅なコスト削減と、計画立案や製造をより柔軟に行える体制を実現し、当社に大きな変革をもたらしました。年間での大きなコスト削減に加え、試作を迅速に繰り返し、実用に耐える最終製品部品を製造できるようになったことで、私達の機動力は大きく向上しています。製造上の課題を戦略的な強みに転換し、改めてイノベーションへの取り組みを体現することができました。"

こうした高い機動力は、試作を従来よりもはるかに短い時間で製作できるようになり、開発サイクルが大幅に短縮されたことによるものです。さらに、部品を現場で直接製造する分散型の生産体制と活用することで、不良や材料ロスを最小限に抑え、納期の短縮を実現しました。その結果、Herkules社は、試作から最終製品まで対応可能な高耐久部品の製造を自社で完全にコントロールできるようになっています。

1台あたり年間数千ユーロのコスト削減を実現
部品納期を最大12週間からわずか3週間に短縮
部品交換を最大70%加速、排除クレーン不要
従来の方法では不可能であった複雑な形状の製造が可能になり、設計の自由度が増した。
試作の迅速な製造により、開発サイクルを大幅に短縮
オンデマンドの自社生産により、製造の柔軟性を高め、納期を短縮
切削加工と比べて、材料の無駄を大幅に削減
試作ら最終製品まで、高強度、高剛性で耐久性のある部品の製造が可能

会社概要

Herkules社

大型工作機械分野のイノベーションリーダーとして、ヘラクレスグループは卓越した信頼性を強みとしています。中核となるすべてのコアコンポーネントはグループ内で製造する高い垂直統合耐性に加え、主要市場すべてに自社拠点を持つグローバルな販売・サービスネットワークも、同グループの特徴づける重要な要素です。1911年の創業以来、Herkules社はロール加工分野における世界的なリーディングカンパニーとして、高い評価を築いてきました。同社のロール研削盤や旋盤は、高効率かつ高精度な加工が求められる現場で使用される高性能工作機械として、幅広く採用されています。 Herkules社は、顧客にワンストップソリューションを提供するために、ロール加工に必要なすべての設備を自社で設計・製造・納品しています。これには、ロール加工・保全設備（ロールショップ）の構築をはじめ、各種周辺設備や自動化ソリューションまで含まれます。詳細はこちら： https://www.herkules-machinetools.com/