熱処理炉のデジタル化について
熱処理炉のパフォーマンスを効率化するデジタル化とは、どのような仕組みなのでしょうか。ここでは熱処理炉のデジタル化が求められる理由と実例を紹介します。
熱処理炉にデジタル化が求められる理由とは？
生産性を向上させるため
従来の熱処理工程は、作業スタッフの経験や勘に依存しており、ヒューマンエラーも予防しなければならなかったため、作業に大きな負担がかかっていました。
炉内の状況を可視化し温度の履歴を管理しながら、トレーサビリティを確保できるシステムを投入すれば、作業員の負担が減り将来的な人手不足の問題にも対応できます。人手が確保できない場合でも安定的に生産を続けられるため、生産性の向上に貢献します。
コスト削減
熱処理工程をデジタル化することで、自動での監視や制御が行えます。人手を確保する必要がなくなるため、人件費などのコスト削減が可能です。
個々にAIやIoT技術を組み合わせれば、熱処理工程がさらにスマート化し、無駄を減らして省エネルギーにも役立てられると期待されています。
デジタル化された熱処理炉の事例
航空宇宙・自動車産業の事例
航空宇宙産業における熱処理の仕様書「Nadcap AMS2750G」は、2022年6月から熱処理炉のすべての記録系・調節計・温度計のデジタル化を要求しました。
自動車産業の品質マネジメントシステムに関する国際規格と高温計測に関する規格書「IATF16949/CQI-9」も、2023年6月から熱処理炉のすべての記録系・調節計・温度計のデジタル化を求めています。
それぞれの要求に合わせて、航空宇宙・自動車産業分野では熱処理炉のデジタル化が進められています。
スマート熱処理ライン構築事例
株式会社三井フォトニクスでは、半導体・エレクトロニクス・産業機械・航空宇宙・自動車分野に対して、高効率化や高機能化に対応するため非接触高精度温度イメージングと熱処理生産システムをデジタル化し、実用化に成功しました。
DXに関する実証実験の事例
中日本炉工業では、製造工程に従事する熟練者不足の課題やカーボンニュートラルに対応するため、熱処理炉の遠隔監視や二酸化炭素排出量予測、設備保全技術のDX化について実証実験を行っています。
AIプログラム調節計を用いて放射を小さくするための研究を進めており、デジタル化による省エネに向けた研究に力を入れています。
熱処理炉の基本情報を確認しよう
かつて、熱処理工程は熟練した作業スタッフによる監視操作が行われてきましたが、人手不足やエネルギーロスの問題などさまざまな課題を解決するため、遠隔監視や制御を可能にするデジタル化が進められています。
当サイトでは、熱処理炉を導入するにあたって押さえておきたい基本情報を紹介しています。以下のページもぜひ参考にしてください。
おすすめの熱処理炉メーカー3選
「日本工業炉協会」の正会員である工業炉メーカー112社のうち、熱処理炉を扱う62社を調査。
その中から、自動車業界、半導体業界、航空宇宙業界に必要な熱処理方法からメーカーを分類し、各社の熱処理炉の強みや特徴を紹介します。熱処理炉に求める効果から、自社に適した熱処理炉を選んでください。
の軽さと高強度を
両立させたいなら
（https://www.h-techno.com/）
特化した炉を扱う
- 最大85℃の高水温で水冷することでアルミニウムやマグネシウムの歪みを減らしながら強度を高める熱処理が可能
- 冷却水を常にクリーンに保つことで不純物の付着を低減でき、素材本来の特性を保持しつつ品質の高い製品づくりに貢献
- 航空宇宙：AMS 米国航空宇宙規格に対応したT6熱処理炉を展開
- 半導体：半導体製造装置部品のT6熱処理に対応
- アルミニウム、マグネシウムのT6熱処理炉
- アルミニウム、マグネシウムの連続T6熱処理炉
耐摩耗性や耐疲労性を
高めたいなら
（https://pnk.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 合金鋼やステンレスの窒化技術において特許を取得(※1)しており、耐食性を落とさずに耐疲労性や耐摩耗性を高める熱処理炉がある
- 60年にわたる表面熱処理の経験を基に、省エネと高精度を追求した独自技術の開発を通じて品質向上を支援
- 自動車・EV：自動車部品などの耐摩耗性・耐疲労性を高める表面熱処理に対応
- 半導体・産業機械：半導体設備や産業機械部品など幅広い用途の熱処理に対応
- 真空浸炭炉「ICBP NANO」
- 雰囲気制御式ガス窒化炉PCGNe
高温強度や耐食性を
高めたいなら
（https://www.daido.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 航空宇宙業界などで使われる非鉄系金属に対して2000℃レベルの高温での真空熱処理ができる熱処理炉がある
- 独自の研究や開発を行っており、高温化で利用される金属に対する知見があることから高温強度や耐食性を高めるための技術提供ができる
- 半導体・電子部品：パワー半導体などに用いられる材料の超高温熱処理に対応
- 自動車・EV：モーターや電池関連など、自動車の電動化に関わる材料・部品の熱処理に対応
- ローラーハース式超高温連続熱処理炉 SHRH
- 急速ガス冷却式真空熱処理炉 QHS/QHN