アイデアを形にする
筆者：アルベルト・マレリ － コストルイア・スタンピ
Engineering Reality 2024 年１号
スマートマニュファクチャリングの加速
Europlast S.r.l. は、1978年にクラウディオ、マリアーノ、ピエロ・コスタマグナ兄弟によってイタリアのケラスコで設立され、プラスチック製品の設計、熱可塑性材料の成形と射出成形において 40年以上の経験を有しています。
「Europlast が設立された 2 つのキーポイントは、自動車のガソリン世界に関連する家族の活動を支援し、地域の現状に貢献するための革新と持続可能性です」と、同社の最高経営責任者兼セールスマネージャーであるクラウディオ・パコットは説明します。
60 人の従業員を擁する同社のコンピュータ支援設計システムと工作機械は増加の一途を辿っています。現在、40 台の最先端の射出成形機と 8,000 平方メートルの工場 (生産活動専用面積が4,000 平方メートルあり、そのうち 400平方メートルは金型製造部門用) を展開しています。
製造されたプラスチック製品は 5000 万個以上です
同社は自動車産業に特化し、ダッシュボード、バンド、ボタン、 乗降用ステップ、スイッチボディを製造しています。さらに、スポーツ用品、特に自転車用部品、食品コンテナケース、コップ、トレイなど、さまざまな家庭用品も提供しています。同社の技術製品には、冷蔵庫、高圧洗浄機、熱風発生装置の部品が含まれており、成形サービスに対する同社の包括的なアプローチを実証しています。
Europlast は、過去 2年間に 2 棟の新機械加工センター、3 台の完全電動プレス機、生産管理と計画のための新しいソフトウェアに投資しました。
現在、同社の成形金型製造部門は、既存の設備のメンテナンスに加えて、年間約 20 個の金型を製造することができます。この部門は、2 つの電解システム、1 つのプランジャー、1 つのワイヤー加工センター、2 つの 3 軸加工センター、1 つの 3 軸高速加工センター、1 台の接線研磨機、1 台のマイクロコーティング用のレーザー溶接機で構成されています。
生産部門には、40 台の水平および垂直射出成形機が装備されています。そのうち 8 台は電気式です。出力範囲は 35 t ～ 1300 t で、1 g ～8 kg 重量の部品を印刷できます。生産は週 5 日、1日 3 勤でスケジュールされています。
従来の射出成形に加えて、Europlast はオーバーモールディング、バイインジェクション成形、およびインモールドラベル (IML) による成形を実施できます。IML は、樹脂材料を流しこむ前に、非常に審美的なラベルを金型内に挿入することで成形を行います。印刷された細部がラベルから分離されることはなく、美しい仕上がりと耐摩耗性、耐紫外線 (UV) 、耐経年劣化を保証します。
Europlast は、4 色の画像を作成するためにパッド印刷システムも使用しています。「このプロセスには専用エリアがあり、印刷された部品は、顧客が要求した画像、文字、またはロゴのパッド印刷で完成します」とパコット氏は強調します。
Europlast が提供できるもう 1 つの仕上げは、レーザースクリーン印刷です。この仕上げにより、顧客の要望に応じて文字、ロゴ、画像を再現することができます。「非常に詳細なレーザー印刷により、いかなるスマートフォンやライトペンでも読み取れる QR コードを作成できます」とパコット氏は続けます。
持続可能性を優先
「私たちの行動が人と環境に与える影響を最小限に抑え、エネルギー、水、天然資源の消費を最適化し、温室効果ガスと廃棄物の排出量を削減できる最高の技術とプロセスを常に探しています」とパコット氏は話します。
例えば、工場の屋根に設置された 460 kW の太陽光発電システムは、同社の年間電力需要の約 4 分の 1 を供給しています。必要なエネルギーの残りの部分は、再生可能な資源から調達しています。
「完成品保管の床暖房システムは、油圧プレスの冷却から戻る熱水を使用していることも強調すべきです」とパコット氏は説明します。
標準へのコンプライアンスが最優先事項
また、Europlast は包装を管理し、 ISO 9001 規格への準拠を保証します。生産は、顧客がすべての主要なプロセス、供給、注文を管理できる製造資源計画 (MRP) を使用して計画されます。これにより柔軟性が高まり、作業が時間通りに行われることが保証されます。
企業活動の重要な側面は、設計段階です。「プロジェクトのすべての段階で顧客をサポートします。顧客が部品の図面またはサンプルを持っていない場合、当社の技術部門は、顧客の仕様に従って部品を設計し、競争力のある価格で製品の最適な品質を達成するために、顧客のニーズに合わせた材料、機器、およびプロセスソリューションを提案します。次に、充填分析を行うための図面の準備を進めます」 とパコット氏は話します。
VISI ソフトウェアによる成形金型製造の効率性の向上
VISI Mould by Hexagon は、15年以上にわたって Europlast の設計者を支援してきました。このシステムは、プロジェクトを開発する際に設計者をガイドする特定の自動化機能を提供することで、完全な金型設計を可能にします。「金型の作成と修正は常にリアルタイムで管理され、グラフィックで表示されるため、当社の技術部門は結果を直ちに効果的に検証できます」とパコット氏は説明します。
VISI Mould に加えて、現在 Europlast は VISI Flow ライセンスを使用して、機械加工の CAM 部分の成形段階と VISI 加工をシミュレートしています。
「VISI のコラボレーションは、2005年に金型製造部門の改修を行った時から始まりました。市場の他のソリューションと比較した結果、 VISI は特に成形金型向けに特別に開発された製品群であることから Hexagon の製品が最も有効であると考えました」とパコット氏は言います。
「VISI のおかげで生産効率を改善し、作業プロセス全体の管理を最適化する単一の統合 CAD/CAM/CAE ツールを利用できます。VISI は、ソフトウェアベンダーの切り替えや従来のシステムで必要とされるソリッド形状から表面へ、または CAD から CAM への変換を回避します。」
また、VISI は PARASOLID、IGES、CATIA v4、v5、v6、Pro-E、Creo、Inventor、UG-NX、STEP、SolidWorks、Solid Edge、ACIS、DXF、DWG、STL および VDA ファイルをインポートできます。幅広い種類のトランスレーターにより、設計者はすべてのサプライヤーとの互換性を保証されます。
大きいファイルはスムーズに処理され、インポートプロセス中に破損したレコードは破棄されます。複雑なモデルを定期的に受け取る企業は、作成したシステムに関わりなく、顧客の CAD ファイルを簡単に管理できるという大きなメリットを得ることができます。
「当社が Vero Solutions を選んだもう 1 つの側面は、当社の要望に応えて提供される支援と可用性、および同社の技術者です。この業界は非常に高速で進んでおり、需要と供給は同じ程度に短時間で対応しければなりません」とパコット氏は続けます。
VISI Flow は、問題の迅速な特定と対処に役立ちます
コンセプトから設計、部品エンジニアリング、金型設計、工業化、成形パラメータの最適化まで、製造サイクルのすべての段階で金型設計アプローチのメリットを得ることができます。
VISI Flow により、組織は部品の設計段階中および金型の設計前に分析を行うことができます。これらの分析により、シームライン、エアトラップ、注入ポイントおよび c c. の最適な位置などの問題をプロセスの初期段階（多くの場合、設計段階で）で特定し、解決することができます。これにより、これらの変更コストを最小限に抑えながら、問題に迅速に対処することができます。
Over 50 million plastic items produced
They specialise in the automotive sector, producing dashboards, bands, buttons, running boards and switch bodies. Additionally, they provide sports items, notably bicycle components, and a variety of household goods, including food containers, glasses and trays. Their technical products encompass components for refrigerators, pressure washers and hot air generators, demonstrating our comprehensive approach to moulding services.
Over the last two years, Europlast have invested in two new machining centres, three full-electric presses and new software for production control and planning.
The company’s mould construction department can currently make approximately 20 moulds annually in addition to performing maintenance on existing equipment. The department consists of two electrolysis systems, one plunger, one wire, two three-axis machining centres, a three-axis high-speed machining centre, a tangential grinding machine and a laser welding machine for micro coatings.
The production department is equipped with 40 horizontal and vertical injection moulding machines. Eight of these are electric. The power ranges from 35 to 1300 t, and it can print components weighing between 1 g and 8 kg. Production is scheduled for three shifts daily, five days per week.
In addition to classic injection moulding, Europlast can perform co-moulding, bi-material moulding, and moulding with In Mould Label (IML). IML consists of inserting a highly aesthetic label inside the mould before injecting the plastic material. The label is inseparable from the printed detail, guaranteeing a better aesthetic result and a high resistance to abrasion, ultraviolet (UV) rays and ageing.
Europlast also uses pad printing systems to create four-colour images. “We have an area dedicated to this process where the printed part is completed with the pad printing of the image, the writing or the logo that the customer has requested,” underlines Pacotto.
Another finish that Europlast can provide is laser screen printing. This finish allows you to reproduce writings, logos and images according to customer requests. “Thanks to extremely detailed laser printing, we can create QR Codes that any smartphone or light pen can read,” Pacotto continues.
Prioritising sustainability
“We are constantly looking for the best technologies and processes that can minimise the impact of our actions on people and the environment, optimise the consumption of energy, water and natural resources, as well as reduce greenhouse gas and waste emissions,” says Pacotto.
An example is the 460 kW photovoltaic system on the plant’s roof that provides the company with approximately a quarter of its annual electricity needs. The company purchases the remaining part of the energy required from renewable sources.
“It should also be emphasised that the underfloor heating system of the finished product storage uses the hot water returning from the hydraulic presses for cooling,” explains Pacotto.
Compliance with standards is a key priority
Europlast also manages packaging and ensures compliance with the ISO 9001 standard. Production is planned using Manufacturing Resources Planning (MRP), which allows customers to manage all primary processes, supplies and orders. This promotes flexibility and helps to make sure work is delivered on time.
An important aspect of the company’s activity is the design phase. “We support the client in all phases of the project. If the customer does not have the drawing or a sample of the part, our technical department designs the component according to the customer’s specifications, proposing materials, equipment and process solutions more suited to his needs to be able to achieve the optimal quality of the product at competitive prices. We then proceed to prepare the drawings that will allow us to carry out the filling analysis,” Pacotto states.
Enhancing Efficiency in Mould Manufacturing with VISI Software
VISI Mould by Hexagon has been helping Europlast designers for over fifteen years. The system allows the complete mould design by providing specific automatisms that guide the designer in developing the project. "The creation and modifications of the mould are always managed and displayed graphically in real-time, allowing our technical department to verify the result immediately and effectively," says Pacotto.
In addition to VISI Mould, Europlast currently uses VISI Flow licences to simulate the moulding phase and VISI Machining for the CAM part of the machining.
"Our collaboration with VISI began in 2005 when we renovated the mould-making department. After comparing it with other solutions on the market, Hexagon’s offer seemed to us the most valid thanks to the fact that VISI is a suite developed specifically for the world of moulds," says Pacotto.
He continues, "Thanks to VISI, we have a single integrated CAD/CAM/CAE tool that allows us to improve our production efficiency and optimise the management of the entire work process. VISI avoids switching between different software vendors and the geometric solid-to-surface or CAD-to-CAM conversions required by traditional systems."
VISI can also import PARASOLID, IGES, CATIA v4, v5, v6, Pro-E, Creo, Inventor, UG-NX, STEP, SolidWorks, Solid Edge, ACIS, DXF, DWG, STL and VDA files. The wide range of translators guarantees the designer compatibility with all suppliers.
Large files are handled smoothly, and any corrupted records are discarded during the import process. Companies that regularly receive complex models can benefit greatly from the ease with which their customer's CAD files can be managed, regardless of the system by which they were generated.
"Another aspect that made us prefer Vero Solutions is the assistance and availability of the company and its technicians to respond to our requests. The world of industry travels at very high speeds, and demand and response must have an equally short time," concludes Pacotto.
VISI Flow helps quickly identify and address issues
All phases of the production cycle can benefit from the moulding design approach — from concept to design, to part engineering, to mould design, to the industrialisation and optimisation of moulding parameters.
VISI Flow allows organisations to conduct analyses during the piece’s design phase and before the mould’s design. These analyses allow users to identify and solve problems, such as seam lines, air traps, the optimal position of the injection points, and c c.) in the early stages of the process — often as early as the design phase. This means it’s possible to address issues quickly while the costs of these changes are still minimal.