エンプラ材の切り出しで見落とされやすいムダ
MCナイロンやPOMのブロック材から、厚み20mm・30mm・50mmの長方形部品をそれぞれ切り出す場面を考えます。多くの現場では厚みの種類ごとにブロックを割り当て、各面でXY配置を検討します。しかしこのやり方では、厚み方向に余りが出ていても気づきにくいという構造的な問題があります。
面積は埋まっているのに、体積で損している
厚み150mmのブロックから厚み50mmの部品だけを切り出すと、残り100mmが余ります。面積歩留まりは高くても、体積で見ると33%しか使っていません。厚み30mmと20mmの部品と組み合わせれば、同じブロックから3層分まとめて切り出せる場合があります。
ブロック数が多いほど切断コストも増える
バンドソーやウォータージェットで切断する場合、ブロック1本ごとにセットアップ時間が発生します。同じ部品数を切り出すのに必要なブロック数を減らすことは、材料費の削減だけでなく加工工数の削減にも直結します。
代表的なエンプラ素材と主な用途
エンジニアリングプラスチックは汎用プラスチックと比べて高価です。長方形・正方形の部品として切り出されることが多い素材を示します。
| 素材 | 主な切り出し部品 | 特徴 |
|---|---|---|
| MCナイロン(MC901等) | スライダー、ガイド、ブッシュ | 耐摩耗・自己潤滑性に優れる |
| POM(ポリアセタール) | 精密ギア、カム、スライド部品 | 寸法安定性・機械的強度が高い |
| UHMWPE | ライナー、シュート、搬送ガイド | 衝撃吸収・耐薬品性に優れる |
| アクリル(PMMA) | カバー、銘板、光学部品 | 透明性・耐候性が高い |
| PTFE(テフロン) | シール、パッキン、治具部品 | 耐熱・耐薬品・低摩擦係数 |
月間の樹脂ブロック購入費が50万円の現場で歩留まりが5%改善すれば、年間30万円の材料費削減に相当します(50万円×5%×12ヶ月)。単価の高いエンプラほどこの効果は大きくなります。(※歩留まり改善5%は一般的なモデルケースによる試算です。実際の効果は現場条件により異なります)
手作業・Excel管理が難しくなるパターン
厚みの種類が増えると組み合わせが爆発する
厚みが3種類以上になると、「どの厚みをどのブロックにまとめるか」の組み合わせは人間の計算では追いきれなくなります。XY平面の配置だけでも大変なのに、厚み方向の判断まで加わると手作業の限界を超えます。
担当者が変わると歩留まりが下がる
「この厚みとこの厚みを組み合わせると1ブロックに収まる」という判断は、長年の経験から来ています。担当者の異動・退職で歩留まりが下がる、見積と実際のブロック使用数がずれる、といった問題が起きます。
Excelのセルでは積層を表現できない
Excelは2次元の表計算ツールです。「どの厚みの部品を同じブロックにまとめ、各面でどう配置するか」という3次元の判断を、セルに落とし込もうとすると無理が生じます。
厚み方向の積層最適化で変わること
XY平面の配置(どの面にどの部品を並べるか)と、厚み方向の積層(どの厚みの部品を同じブロックにまとめるか)を同時に自動計算することで、以下の改善が起きます。
同じ部品セットを、より少ないブロック数で切り出せる配置を自動で探します。ブロック数が減ることで材料費と切断工数が同時に下がります。
面積ではなく体積ベースの歩留まりで最適化を評価します。「面積は良いのに体積で損している」状態が数値として見えるようになります。
ベテランが経験で判断していた積層の組み合わせを、ソフトが自動計算します。担当者が変わっても同じ歩留まりが再現できます。
LayerNestが樹脂・エンプラ加工に向いている理由
LayerNestは、ブロック材から長方形・正方形の部品を切り出す用途に特化した2.5Dネスティングソフトです。
回転方向の制約がない等方性の樹脂素材であれば、部品の90°回転を許可しより密な配置を探索します。素材の種類ではなく部品形状(長方形・正方形か)が適合の判断基準です。
現在お使いの部品リスト(品番・幅・高さ・厚み・数量)をそのまま読み込んで最適化できます。データ形式の変換は不要です。
バンドソーの刃幅や部品間の必要クリアランスをパラメータとして設定でき、実際の加工条件に合った正確な配置計算が得られます。
高精度3Dソフトの1/3〜1/5の価格帯。30万円未満で一括経費計上も可能です(※少額減価償却資産の特例適用時。適用可否は企業規模等により異なります)。
今お使いの部品リストで、切り出しコストの改善余地を確認しませんか?
30日間の無料体験版で、お手持ちの部品リスト(Excel・CSV)を読み込んで体積ベースの歩留まりを確認できます。クレジットカード不要、インストールするだけですぐに使えます。
30日間 無料体験版をダウンロード※ 本ソフトは長方形・正方形(矩形)部品専用です。多角形・異形形状には対応していません。
よくある質問
樹脂ブロック材の切り出し最適化とはどういう意味ですか?
MCナイロンやPOMなどのブロック材から長方形・正方形の部品を切り出す際に、XY平面の配置だけでなく厚み方向の積層も含めて最適化することです。どの厚みの部品を同じブロックにまとめるかを適切に判断することで、材料のムダを大幅に削減できます。
Excelで樹脂ブロックの切り出し管理をしていますが、限界はありますか?
厚みの種類が3つ以上、部品数が50種類以上になると、組み合わせの爆発によりExcelでは対応が困難になります。詳しくはExcelでの切り出し計算の限界をご覧ください。
LayerNestはどんな樹脂素材に対応していますか?
MCナイロン・POM・UHMWPE・アクリル・ポリカーボネート・PTFEなど、等方性の樹脂ブロック材であれば素材を問わず使えます。判断基準は素材の種類ではなく、切り出す部品が長方形・正方形かどうかです。
繊維強化プラスチック(GFRP・CFRP)にも使えますか?
繊維方向の制約がある素材では、部品の回転方向を固定する必要がある場合があります。現バージョンはこの機能を持っていないため、繊維方向の考慮が必須な用途では事前にサポートへご確認ください。等方性のエンプラ材(MCナイロン・POM等)は問題なく使えます。