量産システム
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レーザー加工のユニット化が、少人数でも量産案件に対応できる理由

レーザー加工のユニット化が、少人数でも量産案件に対応できる理由

レーザー加工の専門チームに量産案件を相談するとき、発注側がまず気にするのは「この体制で、量産ラインを本当に立ち上げきれるのか」という点です。高い加工技術があることと、量産装置を製造し、安定した量産ラインとして現場に実装することは、同じではないからです。

この問題に答えるため、弊社は「レーザー加工におけるコアな技術とは何か?」を再定義しました。

装置一式の受託は、加工以外の重量を抱え込む

Quantecが担うレーザー加工ユニットと、設計された接続点を介して協業する工場固有設備の範囲
装置単体のレーザー安全はQuantecの範囲とし、工場固有の設備とは設計されたインターフェースで接続する。

レーザー加工量産装置を納めるとは、レーザー光源・光学系・加工制御だけを指しません。

  • ワークを供給し位置決めし取り出すマテハン
  • ロボットとのインテグレート
  • ロールトゥロール搬送
  • 検査装置、トレーサビリティ、MES、生産管理システムとの接続等
  • 顧客工場側のラインPLC、安全回路、既存設備との取り合い

これらは案件ごとに個別仕様で、量産ラインの形に合わせて毎回作り込む必要があります。加工そのものよりも、周辺設備や上位システムとの擦り合わせに多くの工数がかかることも珍しくありません。これらをすべて自社単独で抱えると、少人数のチームでは同時に動かせる案件数がすぐに頭打ちになります。

レーザー加工の中核機能を、ユニットとして切り出す

そこで重要になるのが、量産システム一式をすべて自社で抱えるのではなく、レーザー加工における中核機能を独立したユニットとして切り出すという考え方です。

  • 光学モジュール: レーザー光源 / 光学系 / 加工ヘッド
  • 加工制御系: スキャナ・ステージ制御 / レーザー照射制御の同期
  • レーザー加工環境・安全設計: 安全インターロック / 遮光筐体 / 排気・集塵 / 装置内I/O
  • 外部インターフェース: 搬送装置、検査装置、上位PLC、MES等と接続するための信号・通信インターフェース

これらはどれも加工品質と再現性に影響を与える要素であり、レーザープロセスと切り離して設計することはできません。レーザー光がどの条件でワークに到達し、どのタイミングで照射され、どの位置精度で走査され、どの安全条件下で運用されるか。ここまでを一体で設計して初めて、量産工程で使えるレーザー加工ユニットになります。

さらに、外部装置や上位システムと接続するためのインターフェースを備えることで、レーザー加工の専門領域と、量産ライン全体の構築領域を切り分けることができます。

協業体制により、ユニットを量産案件へスケールさせる

量産実装におけるQuantec、インターフェース設計、協業パートナーの役割分担
Quantecはプロセス技術、制御、装置安全、安全I/O、基本通信を担い、工場固有の統合はパートナーと協議する。

ユニット化を前提にすると、誰が何を担うかが明確になります。Quantecは、プロセス技術、光学設計、加工制御、安全設計、加工品質の保証、そしてレーザー光が安定してワークに到達する加工環境の構築に集中します。これは、レーザー加工で最も専門性が求められる領域です。

一方で、ワークをレーザー加工領域へ供給し、加工後に次工程へ搬送し、検査し、製造履歴と紐づけるといった量産ライン全体の構築は、自動機メーカーやラインビルダー、検査装置メーカー、ロボット・搬送設備メーカー等のパートナーと協業します。各社が得意領域へ集中する分業体制を築くことで、量産ラインを速く・確実に立上げ、高付加価値なレーザー加工システムを量産現場へと展開しやすくなります。

設計された接続点を介して加工ユニットをパートナー構築の量産セルへ組み込む図

ただし、ユニットを切り出せば自動的にスケールするわけではありません。どこを接続点とし、プロセスをどう移管し、品質をどう保証するか——その設計こそがユニット化の本体です。量産を見据えた協業の形は、案件の構造によって変わります。

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