ケーススタディ I： TDDK 社 CT で節減、CT で学ぶ ゴール 様々なアルミニウム鋳造 部品における空隙と穴を 検査 1 部品につきわずか 3 分 でのスキャンおよび解析 全自動検査に対応 ソリューション VG InLine ソフトウェアお よび ProCon X-Ray 社製 CT スキャナでのシステム 構成 ３台の PC に自動解析ソ フトウェア VG InLine を搭 載、その内の１台には再 構成ソリューション VGReco も搭載 自動ドア付き ProCon XRay スキャナ 何故ボリュームグラフィッ クスなのか CT データの再構成およ び解析の速さ 使いやすさ 検査プランの柔軟な設定 とカスタマイズ 結果 非破壊で検査を実施する ので部品のロスなし 欠陥部品の処理に要す る多大なコストが発生し ない タイムリーにフィードバッ クが得られるので鋳造工 程を即改善 「価値あることばかりだ」 – TDDK 社 Andre Piatek 氏 TDDK 社は VG In Line を使って、産業用 CT を生産ラインに直に導入し ています。非破壊で検査が実施できること、また VG InLine で欠陥部品を より早く検出できることにより、空調コンプレッサーメーカーの TDDK 社は コスト削減を実現し、また、検査結果を鋳造工程の改善にすぐに反映させ られるようになりました。 TDDK は大手カーメーカーのサプライヤー Deutsche Klimakompressor GmbH（TDDK）は日本のトヨタおよびデンソー の関連会社で、ダイムラー、BMW、フォルクスワーゲンといった欧州の著 名なカーメーカーに空調コンプレッサーを供給しています。 TDDK が実現したかったのは自動の非破壊検査 TDDK のゴールは、部品の検査を非破壊で実施することでした。コンプレ ッサーハウジングの様々なアルミニウム鋳造部品を完全な形でスキャン し、しかもこれを自動で行う。これらの要求事項は、インラインでの CT 検 査（即ち生産ラインで実施する検査）に適合する装置に搭載されなければ なりません。 ProCon X-Ray と Volume Graphics で解決 ProCon X-Ray の新 CT システムにボリュームグラフィックスのソフトウェ アを搭載すると、加工前の部品を完全な形でスキャンし、検査できます。 スキャンした部品は VG InLIne を搭載した３台のコンピュータで同時に解 析され、３分おきに１コンポーネントの解析が完了することが確認されまし た。この処理の間に、直径わずか 0.3mm の欠陥および空隙が検出され ます。１台のコンピュータには VGReco をインストールして、CT スキャン からボリュームデータを同時に再構成します。将来的に、システムにロボ ットを設置して供給を自動で行うことも可能です。検査プランは、ボリュー ムグラフィックスのソフトウェア上でいつでも自由にカスタマイズできます。 TDDK が受ける３つの利益 「数年内にシステムの元は取れる」と TDDK の Konstantin Franz 氏は話 しています。先ず、非破壊検査自体が節約に寄与します。次に、加工や 組立後でしか欠陥を検出できない、ということを回避できます。TDDK の Andre Piatek 氏は、「価値あることばかりだ。一次形成工程後すぐに部品 がチェックできるので、鋳造工程のエラーがタイムリーにわかり、多くの不 良品を出さずにすむ。」こう述べています。最後に、テスト結果をすぐに鋳 造工程の改善に使えます。「鋳造パラメータの変更が及ぼす影響がずっ と早くわかる。このおかげで品質向上に必要なテスト回数を減らすことが できた。」と TDDK の Konstantin Franz 氏は話しています。 ケーススタディ I： TDDK 社 全ての発端は VG InLine TDDK の要望は、様々なアルミニウム製鋳造品を、全自動ダイカストマシ ンで生産後すぐにチェックすることでした。インライン検査では、１部品に３ 分以上かけられません。 ソフトウェアの選定にあたり、使いやすさだけでなくスピードにおいて、ボ リュームグラフィックスが唯一の選択でした：既定検査時間 3 分をクリアで きたのは VG InLine だけです。 3 シフト制で、1 日あたりおよそ 150 個の部品を CT システムでチェックし ており、各シフトの最初と最後の 24 部品は常に管理されています。こうい った数字は、スキャナに制限をかけることになります。ProCon X-Ray は スキャナの選定でこのことを考慮しました：「ハードウェアは休みなく稼働 させても大丈夫」と ProCon X-Ray の Andreas Kirste 氏は説明していま す。このシステムには自動ドアのほかにシャッターがついており、ドアが 開いているときはこのシャッターがチューブを封鎖します。これにより、チ ューブが繰り返しオンオフされないので、チューブを保護することができま す。 技術的な基盤は、ProCon X-Ray の CT ALPHA 系製品の適応システム です。X 線チューブには Comet 社の製品を使用しており、X 線の最大出 力は 1600 ワット、管電圧は最大 225keV です。耐放射性の高い検出器 Meomed Xeye 4020 は幅 40cm、高さ 20cm で、ピクセルサイズは 200 ㎛、 解像度は 2000 x 1000 ピクセルです。マニピュレーターは Jenaer Antriebstechnik 製のものです。3 つの異なるマニピュレーターには約 50 個の部品を配置でき、ある程度の重量物にも対応可能です。 VG InLine の柔軟性に TDDK は感動 「作業の流れに驚いた」、と TDDK の Andre Piatek 氏は VG InLine を選 んだこと、そして作業を行った感想をこのようにまとめています。ProCon X-Ray が最も一般的な 20 のジョブをセットアップし、残りのジョブは TDDK が単独で、または指導のもとでセットアップできました。TDDK の Konstantin Franz 氏はこの柔軟性を次のように称賛しています：「このシ ステムだと後方ラインの情報に合わせられる。例えばリーク検査でエラー が見つかった場合、問題の箇所を検査プランに含めるオプションがある。」 検査過程でエラーが即わかる このソフトウェアのおかげで、操作が驚くほど楽になりました：作業員が部 品を取って、スキャナに配置します。配置した部品をソフトウェア上で選び ます。これにより、VG InLine がどのプロトコルを使用して部品を検査する のかが決まります。後は「スタート」を押すだけです。先ず、CT スキャナが 部品をスキャンします。次に VGReco が投影画像を三次元のボリューム データに再構成します。データは部品ごとに異なるフォルダーに保存され ます。VG InLine が搭載された 3 台のコンピュータが交互にデータセットを 取り込みます。次に VG InLine は部品の空隙と穴を探して CAD モデルと 比較し、測定結果の合否判定を出します。 もしソフトウェアが、例えばリークによるエラーを検出した場合、この情報 はすぐに生産側に知らされます。機械を停止して確認を行い、修繕します。 「驚くほどの節減だ」と TDDK の Andre Piatek 氏は話しています。
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