インダストリー4.0時代におけるスマート製造：IGU生産を支援するスマートMESとウォームエッジ技術

当社であるMACGlastechが数百ものスマート工場プロジェクトに関わる中で、建築用ガラスの深度加工工程において、断熱ガラス（IG）生産ラインが一貫して最も多くの人的資源を必要としていることが明確になりました。

2021年の自動化プロジェクトを例に挙げると、 MAC 中国のBOYU社による-YUGONG社の事例があります。1シフトにおいて、以下のような人員配置が必要です：原板ガラス保管に1名、切断工程に1～2名、エッジングに1名、テンパリング炉に2名、IGラインに5名、ラミネートラインに4名。合計すると、この知能化工場では1シフトにつき約15人の人員が必要です。

この比較だけでは説得力がなければ、2023年の自動化プロジェクトを MAC -YUGONGはFUTENG（中国）のために実行されました。この工場には2つのスマート加工ラインと4本のIGラインが装備されています。2交代制で運転する場合、切断・エッジング・テンパリング工程ユニットには20人の人員が必要である一方、IGラインにはほぼ50人の人員（4ライン×6人×2シフト＋IG生産管理者2名）が必要です。

これは明らかに、IG生産ユニットが完全自動化およびスマート製造への道において依然として重要なボトルネックであり続けていることを浮き彫りにしています。

ガラス二次加工業界における自動化がますます成熟するにつれ、新たな重要な問題が浮上してきました。メーカーは最小限の労働モデルを採用しながら、どのようにしてIG生産ユニットにおいて真のコスト削減、効率向上および品質管理を実現できるのでしょうか。この問いが、MACGlastechがここ3年間研究してきた中心的なテーマです。2025年中国ガラス博覧会において、 MAC eRP発注からMESの作業スケジューリング、インテリジェントIGU製造セルに至るまで、完全に統合された生産チェーンを成功裏に展示し、スマート断熱ガラス生産の実現における重要なマイルストーンを示しました。

本展示会において、ERPおよびMESからIGU製造ユニットに至るまでのすべての製品—ソフトウェアからハードウェアまで—が、当社グループ各社によって独自に開発されたものです。

MAC-YUGONG ERPを介して、IGU生産に関する注文をワンクリックで発注できます。通常のガラス工場で使用される一般的なERPとは異なり、当システムでは注文入力段階からIGU生産に必要なすべての技術仕様が統合されています。これには、ガラスAのガラスタイプ、表面処理（印刷、サンドブラストなど）、厚み、製造元、加工フロー（切断、研削／研磨、Low-Eエッジ除去、熱処理、IGU、ラミネート）などの詳細設定が含まれます。また、スペーサーバーの種類（アルミニウム、スーパースペーサー、TPSなど）、スペーサー幅、シール材の深さ、ガス充填の有無なども定義されます。ガラスBについても並列的に設定を行います。形状ガラスや段付きガラスの場合、ユーザーは寸法を直接入力するかCAD図面をアップロードしてカスタマイズ注文を行うことができ、真に統合されデジタル化されたIGU発注プロセスを構築します。

ERP発注時に提供される情報が明確かつ具体的であればあるほど、MESシステムがその情報を解釈して実行するのが容易になり、真のスマート生産が可能になります。このシステムでは、ERPは生産命令を直接IGレベルのMESに伝達し、MESはIGラインの「デジタル生産管理者」として機能します。

MESは各種PLCと直接通信を行い、それぞれの独立した制御システムを持つ装置を個別のPLCノードとして扱います。展示会で紹介された生産ユニットには、自動ローディングテーブル、コンパクト垂直ソートシステム、90°ターニングテーブル、洗浄機、視覚検査システム（Line Eyes）、スーパースペーサー適用装置、TSR、ガス充填プレス機、自動コルク適用装置、シールロボット、自動アンロードステーションなどが含まれます。
MESが当日の生産指示を受け取ると、オペレーターは指示を選択して「開始」を押すだけでよく、指定されたガラスラックを自動ローディングテーブル上に設置します。システムはその後、クリアガラスとLow-Eガラスを自動で仕分けシステムに送ります。各ガラスはCCDカメラでスキャンされ、ERP発注時に定義されたすべての情報を含むQRコードが読み取り・記録されます。
仕分けシステムは、ガラスを洗浄工程へ送る前にA／Bペアに分けてグループ化します。作業スペースが限られている場合には、弊社のL字型またはU字型レイアウトのオプションが効率的な代替案を提供します。その後、ガラスは90度回転し、予備洗浄機能付きの高速洗浄機へと送られます。この洗浄機は3mmから25mmまでの厚さがある大型・厚板ガラスにも対応しています。
改良されたエアーナイフにより、乾燥速度が毎分10〜12メートルまで大幅に向上し、洗濯機全体にわたって全面的かつ死角のない洗浄と高効率な乾燥を実現します。
高品質なガラスにおいて、検査は重要な工程です。ラインアイズ視覚検査システムは、さまざまな顧客が定義する表面欠陥に対応し、すべての標準的な欠陥を正確に検出します。
生産オーダーの自動伝達を超えて、スマート製造の核となる要素は、手作業による操作を自動化で置き換えることです。MAC-HANJIANGが展示しているスーパースペーサー塗布装置およびTSR（タブレットスペーサーロボット）は、一般的なアルミニウムスペーサーに関連する労力のかかる工程——スペーサーのカット／曲げ加工、乾燥剤充填、ブチル接着剤処理、手動でのフレーム取付——に代わる効率的なソリューションを提供します。
MESの指示を受けると、システムはスペーサーの種類（スーパースペーサーまたはTPS）や厚みなどのパラメーターを自動的に識別し、一回の作業でフレーム取り付け工程を完了します。アルミニウムからウォームエッジ・スペーサーへのこの移行により、労働力の削減に加えて、複層ガラスの品質、性能および外観品質が大幅に向上します。

プレス機は、複層ガラスがダブルガラスかトリプルガラスか、段差ガラスかどうか、段差の具体的な寸法、ガス充填が必要かどうかといったMESの指示に基づいて知的に動作します。すべての工程が自動かつ正確に完了されます。

同様に、シーリングロボットはもはや手動でのスペーサー幅入力を必要としません。注文情報を自動的に解釈し、それに応じてシーラント供給システム#1または#2の間を切り替え、効率的かつ正確なシーリングを確実に行います。
シーリングが完了すると、ガラスは自動アンロードステーションを通じて指定されたラックへスムーズに搬送されます。
このインテリジェントなIGU生産ユニットは、ERP–MES–PLCのデータフローと完全自動化された機械を統合し、複雑で多様なIGUオーダーに対応するワンストップソリューションを提供します。
最終的に、すべてのスマートファクトリーは3つの目標を中心に回ります：コスト削減、効率向上、品質改善。現在スマートファクトリーを運用しているかどうかに関わらず、高度にインテリジェントなIGU加工ユニットにより、ガラス生産において真の柔軟性と自律性を手に入れることができます。
MAC-HANJIANGチームは、スマートIGU生産の『ノウハウ』についてさらに深い洞察を得るためのサポートを提供する準備ができています。