走行試験をモニタリング

ナイメーヘン(オランダ)の運河港近郊の工業団地にあるハイスター・エール・グループ(HYG)の工場では、重量物用フォークリフトを2つの製造ラインで製造しています。このフォークリフトは、8～52トンの揚重と移動ができます。輸送や仕分け保管など物流産業の発展にあわせて、新型モデルの開発は継続して行う必要があります。たとえば最大積載量、揚重の高さや速度、エネルギー消費量、メンテナンス性、安全性などの主要な項目に関する改善です。商品開発と妥当性評価は、完全にハイスター社内で行われています。HBMは走行試験や耐久性試験をモニタするためのセンサとデータ収集装置をハイスター社に供給しています。

ハイスター社の商品開発は、事前に設定された計画に従って行われ、その詳細な記録が保存されます。その開発計画は、顧客の要求の変化、新しい作業手順、新技術、および新しい規制に沿って絶えず調整されています。すべての新モデルは、完全なCAD・CAM環境で開発され、シミュレーションモデルでテストされます。新モデルと既存の製品が異なる度合いは様々です。既存のモデルをベースにして重要な箇所の改良だけになる場合と、ほぼ完全に新しいモデルの開発となる場合があります。どちらにせよ、基本的に新モデルは連続生産に入り、その生産数は需要に依存します。毎年2000台以上のフォークリフトがナイメーヘンで生産され、重量級の分野ではハイスター社がマーケットリーダーになっています。また、同社は揚重用の付属品などのカスタムソリューションにも対応しています。

試作品

新モデルのデジタル設計がいったん完成すると試作品が組み立てられ、この段階で生産開始までの工程が95%完了となります。この試作品は、社内の試験サイトで徹底した実車試験にかけられます。フォークリフトは、設計性能の確認、全体構造と構成部品の検査、運転性能の計測を行うために、明確に定義されたサイクル試験が実施されます。顧客の要望やフィードバックはこの段階で処理されます。この最初の試作品テスト終了後、複数台の試作品が制作され、顧客の現場で数か月間、実車試験が行われます。これらのテストが成功裡に終了すると、新モデルの生産がナイメーヘン工場で正式に開始されます。2つの製造ラインがフォークリフトの組み立てに使用されています。そのうちの1つは、8～16トンの量産モデル用で、もう1つは最大52トンの重量級モデル向けなどの生産数が限られた製品用です。正式な製造ラインから誕生した第一号の製品は、徹底した品質検査を受けます。

「製造においては欠陥ゼロを目指しています。」　このため、商品開発、エンジニアリング、品質試験の全プロセスが正確に定義されています。開発段階での欠陥が次工程に持ち込まれると、トータルコストが跳ね上がる可能性があります。「それは技術の検討段階では問題ないのですが、走行テスト前の試作品で発見した場合は、修正費用がかなり高くなる可能性があります。」

マーク・ジャンセン氏（ハイスター社信頼性試験リーダー）談

徹底したサイクル試験

「産業用のフォークリフトは特に厳しい作業環境で使用されるので、非常に高い性能要件を設定します。」と試験技術者のロブ・バン・デンブリンク氏は述べています。「最新の試作品は、船舶用コンテナ2個を重ねて持ち上げることができます。乗り心地、最小回転半径、安定性、最大揚重容量などは設計段階で、シミュレーションにより検証されます。実車試験は実際の物理的な作業環境における、フォークリフトの運転特性を調べる点において非常に重要です。この段階で耐用年数や信頼性(フォークリフトが故障なしで使用できる時間など)、堅牢性、保守性能などを検証します。フォークリフトとその構成要素に対しては、膨大な数のテストが実施されます。車軸、排気システム、およびタイヤの磨耗度が検査されます。負荷状態でのブレーキテストや油圧系のホース品質試験も実施されます。負荷をかけたフォークリフトを傾斜面で走らせ、縦横方向の負荷安定性やカウンター・ウエイトの適正を検証します。油圧系統を含むマスト(爪を上下する主軸)は、特殊検査リグで耐久性テストを受けます。さらに、フォークリフトは最大定格積載量を超えた負荷に対する試験も行われます。この試験は、当然ながら特別な安全対策を取って行います。また、エンジン性能や油圧系の油粘度に影響する環境要因(ほこりや温度など)の影響を調べます。」

試験計測装置

古くは1990年代よりHBMはハイスター社へ試験・計測設備を供給しています。その供給品の中には、シャーシやマストの負荷を計測するひずみゲージがあります。また、ハイスター社はHBMから様々なタイプのデータ収集システムSomatやQuantumXシリーズ(大容量データ収集・処理用)を採用しています。計測データの処理・分析には、HBMのnCodeソフトウェアが使用されています。

ヴァン・デン・ブリンク氏によると: 「HBM計測アンプは他メーカー製のほとんどすべての計測用センサや計測器と互換性があります。試験には、ひずみゲージだけではなく、レーザセンサ、引張力用のロードセル、マストの高さと位置計測用の角度センサと変位計も使用しています。また、油圧系統の油圧、燃料消費量、運転システムをモニタしています。GPSデータも収集されています。Somat eDAQliteを使用して、現場計測の全試験データの95%を収集・処理して報告しています。高い保護等級を持つeDAQliteは、非常に小型で試作車にも容易に搭載できます。センサから収集したフォークリフトのデータをCANバスコントローラ経由でデータロガーに保存したり、無線モデムで現場のノートPCやナイメーヘン工場のPCに直接送信したりできます。データリンクの信頼性が非常に高いので、計測設備を遠方の顧客に送って耐久性試験や現場計測を実地してデータを送信してもらうこともできます。

「当社は、テストの際にはできるだけ全ての試験計測施設を使用します。このようにすると、研究開発部門はデザインの有効性を確認し、実際の性能をモニタできる莫大なデータを収集できます。研究開発の観点から情報が必要な場合は、あらゆる手段を駆使してそれを集めます。フォークリフトの各システムが、どのように試験に耐えたのか、また試験による摩耗がどのように起きているかを検証するために、エンジンや油圧ブレーキシステムなどを分解します。特定の顧客のために新モデルを開発する場合は、この新アプリケーション開発用に登録済みの顧客データを適切な試験条件をシミュレートするために使用します。」
マーク・ジャンセン氏（ハイスター社）談