トロントの技術で製造工場の塗装精度が向上

マズライトのテクノロジーは塗装ブースに導入され、スプレーガンのスプレープロファイルをテストします。 メディアホエールストック/iStock/Getty Images Plus

塗装仕上げは多くの製造プロセスの重要な部分です。 アプリケーションや色がまったく違う場合は、無駄なやり直しや部品の廃棄を意味する可能性があります。 これは、自動車部品製造などの大量生産アプリケーションでは特に懸念されます。

問題は、従来、塗装プロセスにおけるすべての品質管理には、完成部品のポストプロセスチェックが含まれていることです。 この問題に対処するために、トロントに拠点を置く Mazlite は、センサーを使用してプロセス中のスプレー プロファイルを 1 日を通してチェックする監視システムを設計しました。 また、センサーは塗料の材料を継続的に監視し、色の変化や仕上がりの悪さによる欠陥を回避します。

マズライトは、キャメロン・ダラスとアミレザ・アミギによって 2107 年に設立されました。

「アミレザと私は、私が修士号の取得に取り組んでおり、彼が博士号取得に向けて取り組んでいたときにトロント大学で会いました」とダラス氏は語った。 「彼は飛行機の燃料噴射システムに関連するスプレー関連の研究、つまりエンジンの燃焼効率に関連する研究に取り組んでいたのですが、私は空気力学とハイパフォーマンス コンピューティングを研究していました。 スプレー監視テクノロジーの開発コンセプトが発展するにつれて、私は自分のコンピューティングと物理学の背景がアルゴリズム開発にどのように役立つかに気づきました。 そうやって参加することになったんです。」

ダラス氏が指摘したように、スプレーの一貫性はさまざまな分野で問題となっています。

「自動車会社はスプレー塗装の一貫性に苦労しています」と彼は言いました。 「実際、このプロセスは非常に複雑であるため、欠陥率が非常に高く、25% に達するという推定もあります。 これは非常に無駄なプロセスになる可能性がありますが、はるかに効率的になる可能性があります。 同様に、製薬会社もプロセスに問題を抱えています。 たとえば、吸入器の場合、ある種の薬物を体内に注入しようとする場合、液滴のサイズが非常に重要になります。」

マズライトの技術は、スプレーガンのスプレープロファイルを捕捉し、塗料やその他の液体が液滴、粒子、気泡として噴霧される際の様子を比較します。

「私たちがテクノロジーを開発するにつれて、対処しようとしている同様の問題を抱えた企業が次々と私たちのところにやって来たので、この分野に何らかの業界の問題があることを予感していました」とダラス氏は語った。 「これにより、さまざまな OEM や Tier 1 および Tier 2 の自動車サプライヤーにプレゼンテーションを行うようになり、最終的にはその施設でテクノロジーのベータ テストを行うことになりました。」

多くの業界と同様に、ダラスでは、マズライトのテクノロジーが、高齢の熟練労働者が退職するにつれて失われつつある従来の知識の一部を置き換えると考えています。

「この業界で40年間働いている人もいますが、彼らはスプレーを見ただけで、それが良いか悪いかを判断できます」と彼は指摘しました。 「労働力の変化と自動化の進展の間で、それを追跡することがますます困難になっています。 それが私たちの研究室の存在理由です。 スプレープロファイルでは、さまざまな複雑な数学的および物理的プロセスが働いていますが、実際に理解している人はほとんどいません。」

図 1. 監視システムを使用して収集されたこれらの画像は、ベースライン画像 (左) とノズルの詰まりを示す画像を比較しています。

監視システムの構造は一見すると目立たないもので、タオル掛けのようなステンレス鋼の構造で、ラックの前面にセンサーがデータを捕捉する隙間があります。 しかし、もちろん、機能する必要がある環境を考慮すると、長持ちするように作られています。

「システムは、自動車、塗装、農業、製薬、食品、航空宇宙など、多くの業界の極端で危険な環境（クラス 1 ディビジョン 1 またはゾーン 1 の危険場所を含む）で動作する必要があります」とダラス氏は述べています。 「すべてが防爆である必要があり、センサーを設置場所に設置するためには、センサーに関して最も厳格な認証を取得する必要があります。 設計をコンパクト、柔軟、堅牢、信頼性の高いものにするためには、多大な開発が必要でした。」