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試作&小ロット生産の業務時間を短縮するカッティングマシンとは?

製造業においては、かねてより人手不足への対策が指摘されてきました。加えて新型コロナウイルスの影響拡大を受けて、感染症対策と事業継続を両立する必要も生じたことで、自動化・効率化による業務時間の短縮がさらに重要になりました。しかし業務時間を短縮したくても、すぐに取り組める方法が見つからないという現場マネージャーも多いでしょう。そこでこの記事では、業務時間短縮のアイディアとしてカッティングマシンを活用する方法をご紹介します。製造現場において素材の切り抜きの工程がある「試作」「小ロット生産」にフォーカスし、カッティングマシンを活用した業務時間短縮の方法を解説します。

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1.カッティングマシンとは?

カッティングマシンとは、本体にセットした小さな刃で素材を切り抜く機械のこと。「カッティングプロッター」とも呼ばれます。刃の出量・圧力を素材に合わせて設定すれば、下絵通りの大きさ・形にカットすることができます。

レーザーカッター・ダイカットマシンとの違い

素材をカットする機械には「レーザーカッター」や「ダイカットマシン」もありますが、カッティングマシンとは素材を切り抜く仕組みが異なります。また機械の本体サイズや一度に切り抜ける素材の数、切り抜きできる素材の種類にも違いがあるため、下の表で特徴を確認しましょう。

レーザーカッター ダイカットマシン カッティングマシン
素材を切り抜く仕組み レーザーで素材をカット 金属の型を用いて素材をカット 本体に小さな刃をセットし、素材をカット
特徴 ・本体が高額
・切り抜ける素材の種類が多い
・複数の素材を一度に切り抜くことができる
・あらかじめ金属型を作る必要がある
・コンパクトな本体でレーザーカッターやダイカットマシンと比較的しても安価
・操作が容易で気軽に取り扱うことが可能

レーザーカッターやカッティングマシンで使用する下絵データの作成方法は、機種によって異なります。Adobe Illustratorなどのデザインソフトやメーカーの無償ソフトで作成するタイプもあれば、スキャナーを内蔵していて手書き図面をそのまま読み込むだけでデータ作成が完了するタイプも。下絵データの作成方法が複数あり、現場の事情に合わせやすいのがダイカットマシンと異なる点です。

またカッティングマシンはレーザーカッターよりもコンパクトなサイズが多く、狭いスペースでも利用できるうえ初期費用が比較的安く済みます。そのため、素材の切り抜き工程の自動化・効率化の第一歩として導入するなら、カッティングマシンの活用がおすすめです。

素材カット工程を自動化・効率化できる

カッティングマシンがあれば、紙や布、ウレタンフォーム、薄いプラスチックといった素材を自動でカットできます。手作業でカットする場合の「時間がかかる」「量が多いと品質にムラが出る」「作業の正確性に欠ける」といった課題を解消しつつ、切り抜き作業の時間を短縮することができます。

2.カッティングマシンを活用した業務効率化の方法

実際にカッティングマシンを活用することで切り抜き業務がどのように変化するのか、試作・小ロット生産の2つのケースで確認してみましょう。

CASE1:試作

課題:試作品準備のスピードをできるだけ早めなければならない

商品・製品を開発するためには、試作をしてあらゆる角度から検証することが重要です。試作品づくりを業者に外注すると費用や時間がかかることから内製しがちですが、手作業では時間がかかり、企画開発の速度が落ちてしまいます。 しかし外注コストをカットしようとして試作を省くと検証が十分に行えず、後工程で問題が発覚して手戻りが発生する恐れがあります。試作品には、関係者間で完成品のイメージに共通認識を持たせる役割もあるため、試作を省くことにはリスクが伴います。

解決方法:手作業による素材の切り抜きを廃止し、カッティングマシンを活用

カッティングマシンで素材の切り抜きを行うことで、手作業で行う場合よりも試作の時間を短縮できます。内製でもスピーディに試作品の準備ができるため、検証のサイクルが早まります。

CASE2:小ロット生産

課題:段取り替えの時間の捻出が重要

小ロットの場合は多品種となります。多品種の製造を行う場合は、道具の入れ替え、掃除や次の作業内容の確認といった「段取り替え」が多く発生するため、対応する時間の確保が重要となります。

解決方法:素材切り抜きの作業を自動化することで段取り替えの時間を捻出

製造の準備段階にあたる素材の切り抜き時間を短縮することで、段取り替えに充てる時間を確保することができます。結果として業務時間全体が短縮されるでしょう。

3.ブラザーの「スキャンカットシリーズ」は手書きの図面でもOK

ブラザーのカッティングマシン「スキャンカットシリーズ」は、手書きの図面があれば下絵のデータが準備できます。
多機能モデルSDX1200を例に、主な特徴を確認しましょう。

SDX1200

POINT1:3ステップで素材を切り抜きできる

業界初のスキャナーを内蔵したカッティングマシンとなるため、手書きの下絵をスキャンしてそのままデータ化し、素材をカットすることができます。専用ソフトで図面を作成する手間がいらないため、1台で切り抜き工程が完結します。

           
ステップ1

STEP1:描く

ステップ2

STEP2:スキャンする

ステップ3

STEP3:カットする


1台で切り抜き作業が完結できるのは、本体に搭載された液晶での操作、USBメモリを用いた切り抜きデータの読み込みが可能なため。タッチパネルで図面データの呼び出しやレイアウトといった操作ができるため、PCと接続しなくても、スタンドアロンで使用できます。
※PCとUSBケーブルで接続し、データを取り込むことも可能です。

モニター画面

POINT2:最大3mmまでの素材に対応

コンパクトな卓上型サイズでありがなら、紙、布、ウレタンフォーム、革、キャンバス地など、厚さ3mmまでであれば、さまざまな厚さ・硬さの素材がカットできます。例えばバイクのガスケット(プラバン類似素材)のようなネジ穴のある部品の作成もできるため、小ロットの製造現場で活躍します。

設計パーツイメージ図


スキャンカットが幅広い厚さ・硬さに対応できるのは、刃の出量を調節できるから。さらにカットの際は素材の厚みを感知して、カットに必要な刃の出量を自動で設定。ユーザーによる都度の設定が不要となり、作業時間を短縮するのに役立ちます。

スキャンカットの歯

【スキャンカット対応素材】

コピー用紙、ケント紙、光沢紙、厚紙、特殊紙(アイロンプリントシート、レーザーピーチ、ラミフリー、ステンシルシート)など
樹脂素材 PPシート、マグネットシート、シリコンシート、ウレタンボードなど
不織布、ハードフェルト、アイロンプリントシートなど

スキャンカットのカタログダウンロードは多機能モデルこちら
スキャンカットの説明動画はこちら動画

4.カッティングマシンのチェックポイント

カッティングマシンは、機種によって対応している素材・データ形式が異なります。切り抜きたい素材、下絵データの作成方法を事前に整理しておき、対応できる機種であるかをしっかり見極めてから購入しましょう。
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