스위스 정밀을 넘어

Jim과 Joe Davis가 1987년에 직업 상점을 시작했을 때 그들은 의료 산업에서 큰 성공을 거둘 수 있는 좋은 기회가 있다고 생각했습니다. 그들은 이미 반쯤 왔다. 두 형제는 처음부터 시작하지 않고 둘 다 근무하는 의료 산업 축소 회사에서 정밀 스위스 선반 부서를 인수했습니다. 그리하여 Micro Med Machining, Inc.(플로리다 마이애미 레이크)가 탄생했습니다.

젊은이들에게는 많은 것이 있었습니다. 그들은 아버지의 기계 공장에서 어느 정도 성장했습니다. 둘 다 제조 엔지니어 학위를 받았고 이전 고용주의 제조 관리 인턴 프로그램을 이수했습니다. 따라서 두 사람은 일반적인 금속 가공 공정과 특히 의료 산업을 위한 스위스 선삭 기술에 익숙하며 업계의 품질 요구 사항과 규제 환경을 모두 잘 이해하고 있었습니다. 게다가 그들은 업계 표준에 지속적으로 부합할 수 있는 기계 부품 공급업체를 찾는 것이 얼마나 어려운 일인지 자신의 경험을 통해 알고 있었습니다. 확실히 채워야 할 틈새가 있었습니다.

처음 5개월 동안 Micro Med의 유일한 작업은 이전 소유자의 카테터와 이식형 심장 박동기 부품을 만드는 것이었습니다. 그러나 그 이후로 가게의 전망은 활짝 열렸다. 실제로 19명으로 시작한 이 회사는 현재 100명이 넘는 직원이 있으며 판매량이 훨씬 더 많이 증가했습니다.

이러한 성장은 신뢰할 수 있는 공급업체에 대한 의료 산업의 필요성에 대한 올바른 가정에서 비롯되었습니다. 그러나 똑같이 중요한 것은 상점이 기술을 적용한 방법입니다. 그들은 주로 자동 스위스 선반과 Hardinge 척커, 보조 장비 배터리로 시작했습니다. 오늘날 그들은 다축 CNC 턴/밀 센터에서 대부분의 작업을 수행합니다. 매장에는 다양한 구성의 정교한 기계 30대가 있습니다.

이 기술은 확실히 구형 자동보다 비싸지만 단일 설정으로 공장의 매우 복잡한 부품 대부분을 완전히 가공할 수 있는 기능을 제공합니다. 본질적으로 그들은 여러 설정의 비용을 보다 유능한 장비로 대체하고 있습니다. 이는 전반적으로 비용이 저렴한 솔루션이며 고객이 요구하는 품질 수준을 배치별로 제공하고 있습니다. 그러나 Micro Med의 기술 공식은 작업 현장에 좋은 기계를 배치하는 것 이상의 것을 요구합니다. 그들은 이 기계에 대한 엄청난 양의 프로세스 전문 지식을 보유하고 있으며, 이것이 바로 이 상점을 평범한 경쟁업체와 차별화하는 요소입니다.

여기에서 상점 프로세스 지식의 가장 중요한 요소를 공개할 수는 없지만 이 놀라운 상점을 클릭하게 만드는 요소를 살짝 엿볼 수 있습니다. Micro Med에서 수행하는 방법은 다음과 같습니다.

부품과 기계

프로세스의 요구 사항을 이해하려면 먼저 일부 부품을 살펴보는 것이 좋습니다. 그것들은 복잡하고 정확하며 작습니다. 실제로 Micro Med의 샘플 부품 전시는 기계점이라기보다 보석점에서 온 것 같습니다. 일반적인 요금에는 뼈 나사가 포함됩니다. 작은 튜브, 피팅 및 밸브; 소형 수술 기구용 부품; 그리고 치과 포스트. 예를 들어 정밀 나사는 길이가 1mm, 직경이 1mm에 불과하며 1mm의 해면 나사산이 있습니다. 화장품은 매우 중요하며 거의 모든 부품이 마무리되고 20배 배율의 현미경으로 육안으로 검사됩니다. 모든 종류의 버는 절대 허용되지 않습니다.

이러한 작은 부품을 가공하는 데 어려움을 가중시키는 것은 견고한 재료로 만들어지기 때문입니다. 부품의 약 65%는 티타늄으로, 나머지 30%는 가장 단단한 스테인리스강으로, 나머지는 금과 백금과 같은 귀금속으로 절단합니다. 부품의 60% 이상이 일종의 밀링 또는 드릴링 작업이 필요합니다. 드릴된 십자 구멍이 일반적이며 일부는 직경이 0.005인치만큼 작습니다(더 작은 구멍은 EDMed임). 이러한 작은 구멍 중 대부분은 정확하고 깊어야 합니다. 예를 들어, 하나의 관형 부품에는 1.5인치 깊이로 뚫린 0.04인치 직경의 중앙 구멍이 필요합니다. . . 벽 두께가 0.007인치에 불과합니다. . . 티타늄에서. 그리고 부품은 원형이 아닙니다. 밀링 기능과 바 스톡에서 이러한 섬세한 부품을 생산하는 고유한 워크홀딩 이점 덕분에 CNC Swiss 기계에서 상당히 많은 기본 각형 부품이 생산됩니다.

모든 다축 기계는 Citizens(Marubeni Citizen-Cincom, Allendale, New Jersey)입니다. 일부 기계는 스위스 스타일의 슬라이딩 주축대 및 가이드 부싱(Z), 단일 축 공구 터릿(X) 및 메인 스핀들의 회전 위치 지정(C)이 있는 비교적 단순한 3축 설계입니다. 고정식 공구와 전동 공구 모두 터릿에 장착되어 터닝 또는 온센터 드릴링 및 밀링 작업을 수행합니다.

Micro Med의 다른 기계는 훨씬 더 복잡합니다. E-시리즈 모델은 6축 설계로, 두 번째 2축 터렛과 후방 작업을 위한 서브 스핀들을 추가합니다. 트윈 터렛을 사용하면 핀치 터닝(즉, 한 번에 두 개의 공구로 선삭)이 가능하며, 이는 효율적이고 똑같이 중요하며 얇은 공작물이 단일 공구에서 편향되는 기울기를 상쇄합니다. 그리고 두 번째 터렛을 사용하면 1차 또는 2차 스핀들에 고정된 부품에 대해 더 넓은 범위의 작업을 실행할 수 있습니다. 또한 두 스핀들에서 동시에 터닝 또는 밀링 작업을 실행할 수 있습니다.

매장의 8축 M-20 모델은 몇 단계 더 나아갑니다. 두 번째 포탑 대신 기계에는 최대 5개의 고정 도구와 3개의 회전 도구를 고정할 수 있는 8개의 스테이션 갱 플레이트가 있습니다. 갱 툴링은 터렛이 공구에서 공구로 인덱싱하는 데 필요한 시간을 없애기 때문에 선삭 작업에서 매우 효율적입니다. 이 기계에는 또한 갱 플레이트 툴링을 위한 Y축 기능이 있습니다. 즉, 동력 스테이션으로 오프 센터 밀링 및 드릴링 작업을 수행할 수 있습니다. 여덟 번째 회전축은 진행 중인 공작물 또는 공구 측정 또는 로봇 공작물 조작을 수용합니다.

이 모든 기계의 요점은 Micro Med가 단일 설정으로 매우 복잡한 부품을 기계로 가공할 수 있다는 것입니다. 이 기능의 장점은 많습니다. 아마도 가장 분명한 것은 단일 목적 기계의 진행 과정에서 작업을 라우팅하는 데 필요한 시간, 노동 및 재공 비용을 절약한다는 것입니다. 또한 이를 통해 매장은 점점 더 까다로워지는 고객의 배송 요구 사항에 훨씬 더 신속하게 대응할 수 있습니다. 러시 오더를 처리하는 것은 작업이 3~4대가 아닌 단일 시스템을 통해서만 라우팅되어야 할 때 훨씬 더 간단합니다.

질적인 이점도 중요합니다. 부품이 작업자에게서 풀린 다음 다시 잡을 때마다 치수 가변성의 새로운 요소가 프로세스에 추가됩니다. Micro Med의 작업에서는 0.001인치 허용 오차가 일반적이지만 종종 "10분의 1"(0.0001인치)을 유지하고 일관되게 수행해야 합니다. 2차 작업을 위해 이러한 작은 부품을 고정하는 것이 얼마나 어려울 수 있는지 고려하면 전체 가공 프로세스를 허용 가능한 범위에서 벗어나는 데 매우 높은 워크홀딩 허용 오차 스택이 필요하지 않습니다. 전체 프로세스에서 한 부분을 파악하고 해당 문제를 완전히 제거하는 것이 훨씬 낫습니다.

공작물의 물리적 제어를 지속적으로 유지하는 것은 또한 Micro Med의 품질에 민감한 고객의 핵심 관심사인 공정의 작업장 명령에 대한 과학적 신뢰성을 제공합니다. Joe Davis는 "오늘날 사람들은 귀사의 Cpk 값을 보고 있습니다. 그들은 귀사가 프로세스를 통제하고 있다는 사실을 알고 싶어합니다."라고 말합니다. 그리고 가장 정교한 고객을 위해 Micro Med는 통계적으로 신뢰할 수 있는 제조 타당성 연구를 제공할 수 있는 위치에 있습니다. 이는 새로운 비즈니스를 매장에 도입하는 데 큰 도움이 됩니다.

그럼에도 불구하고 경쟁은 비용을 최우선 고려 사항으로 되돌리며, 매장이 제공할 수 있는 품질 수준에 대해 설정을 제거하는 것은 큰 유익한 영향을 미칩니다. 좋은 예는 다른 공급업체가 일련의 단일 목적 척커 및 밀링 머신에서 6가지 설정으로 생산하고 있던 의료용 커넥터입니다. 한 달에 4,500개의 볼륨에서 고객은 개당 8달러를 지불하고 있었습니다. Micro Med는 부품을 살펴보고 가공성을 위해 몇 가지 간단한 변경 사항을 제안하고 6축 기계 중 하나에 배치했습니다. Davis씨는 "비용을 4달러로 낮추고 거스름돈을 줄였습니다."라고 말합니다. 이전 공급자가 과도한 요금을 부과했습니까? "그렇지 않습니다. 아마도 그의 비용과 거의 일치했을 것입니다. 그는 일을 수행하는 데 가장 적합한 프로세스가 없었을 뿐입니다."

더 나은 프로세스

누구나 나가서 장비를 살 수 있지만, 그것을 최대한 활용하는 것은 별개의 문제이며, 이것이 Micro Med가 탁월한 곳입니다. 프로세스 창의성은 효율성과 품질을 위해 매우 중요하며 이는 기계에 완전히 익숙한 사람만이 할 수 있습니다. 또한 표준 도구로 할 수 있는 것과 할 수 없는 것과 도구를 수정하거나 특별히 제작할 수 있는 방법을 아는 것이 중요합니다. 이러한 전문 지식을 통해 공장은 기계 개발자도 놀라게 하는 작업을 기계로 수행할 수 있습니다. Davis씨는 "이러한 기계를 최대한 사용하지 않는 것은 경주용 자동차를 시속 50마일로 운전하는 것과 같습니다."라고 말합니다. Micro Med에서는 빠른 운전을 좋아합니다.

그러나 빠른 금속 제거율을 달성하는 것은 분명히 이 가게의 목적이 아니기 때문에 비유적으로만 말하는 것입니다. 의료 산업에서 가장 중요한 관심사는 부품이 어떻게 마무리되는지(버가 없고 외관상 흠이 없음)입니다. 그러나 최종 작업의 효율성과 품질은 처음에 금속을 제거한 방법과 매우 관련이 있습니다. 마무리 작업은 수작업이며 다른 정밀 금속 가공 공장과 마찬가지로 최소한으로 유지하고 싶어합니다. Davis씨는 "기본 기계 시간을 정삭 시간과 기꺼이 교환할 것입니다."라고 말합니다. 그러나 그들은 기계 가공 루틴을 신중하게 구성해야만 그 이득을 얻을 수 있습니다.

버는 아마도 가장 큰 단일 관심사일 것입니다. 버를 처리하는 가장 좋은 방법은 버를 방지하고 불가피한 경우 합리적으로 효율적인 2차 프로세스에서 쉽게 제거할 수 있는 방식으로 프로세스를 관리하는 것입니다. 즉, 버의 방향, 크기 및 버를 부수기 위해 필요한 작업에 관심을 가져야 한다는 의미입니다. 이러한 고려 사항은 주기 시간에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 이 경우 속도는 기계에서 떨어지는 부품의 상태만큼 중요하지 않습니다.

부품 처짐을 관리하는 것은 가공 주기에 매우 눈에 띄는 시간을 추가할 수 있는 또 다른 요소이며 아마도 공장의 가장 정밀한 영업 비밀 영역일 것입니다. Micro Med는 기계 가공이 매우 어려운 재료로 만든 매우 가는 부품 범위에서 정밀한 치수 무결성을 유지하고 있으며 종종 공작물보다 편향되는 경향이 훨씬 더 높은 섬세한 도구로 절단합니다. 그들은 이러한 조건에 적합한 속도, 이송 및 절단 깊이를 매우 세밀하게 이해해야 합니다. 예를 들어, 8번의 패스가 필요해 보이는 스레드가 실제로는 18번의 패스가 필요할 수도 있습니다. 그들은 또한 섹션을 스레드하고 모든 것을 완벽하게 혼합하는 방법을 발견했습니다. 종종 느리고 힘든 과정이지만 프로세스 예측 가능성이 상점의 최우선 관심사이기 때문에 가치가 있습니다.

공구 수명은 공구 자체의 비용이 아니라 공정의 질적 제어를 유지하는 또 다른 중요한 요소입니다. 작업자는 공정을 통제 불능 상태로 만들기 전에 마모 도구를 공정에서 제거하기 위해 끊임없이 경계해야 합니다. 그리고 프로세스에서 표준 이하의 도구를 완전히 제거해야 합니다. 공구 품질은 백금과 같이 겉보기에는 부드러워 보이는 재료의 경우에도 중요합니다. 특히 백금은 마모도가 높은 재료이며 분명히 스크랩이 값비싼 제안이라는 가치가 있습니다. 또는 Mr. Davis가 더 간결하게 말했듯이 "직경 0.012인치 구멍을 드릴링할 때 도구 품질은 매우 중요하며 기성 도구가 작업을 수행할 것이라고 가정할 수 없습니다."

평균 실행은 1,500~2,000개이고 다축 선반/밀링 센터는 유휴 상태로 유지하기에는 다소 고가의 자산이기 때문에 작업자는 기계를 켜고 끄는 데 매우 능숙해야 합니다. 이를 수행하는 한 가지 방법은 도구를 사전 설정하는 것입니다. 예를 들어 일부 기계에서는 추가 포탑을 구입했습니다. 이 방법으로 도구는 "몇 십분의 1" 이내에 오프라인으로 설정되고 검증됩니다. 그런 다음 일단 해당 포탑이 장착되면 몇 가지 설정 부분만 있으면 프로세스를 시작하고 실행할 수 있습니다. 그렇다고 해서 한 자릿수 전환 시간에 가까워지고 있다는 의미는 아닙니다. 이 기계는 너무 복잡합니다. 그러나 기계에 있는 모든 도구를 개별적으로 로드하고 전화를 걸어야 하는 데 6시간이 소요되는 것과 달리 1시간 만에 작업을 실행하고 있습니다.

그리고 알아야 할 다른 것들이 많이 있습니다. 프로그래밍도 중요하지만 기계 제어는 이와 관련하여 많은 도움을 줍니다. 개별 선삭 또는 밀링 작업을 독립적으로 프로그래밍하면 CNC가 자동으로 이를 하나의 효율적인 루틴으로 컴파일합니다. 워크 홀딩은 특히 서브 스핀들에서 가공 부품을 픽업하는 데 중요하며 때로는 특수 콜릿이 만들어집니다. 알아야 할 것이 많습니다. 그러나 이 중요한 프로세스 정보에 대한 매장의 숙달은 Micro Med와 경쟁업체 간의 결정적인 차이점이라고 생각합니다.

봉투 밀기

Micro Med는 매일 예상되는 일을 하고 결과에 세심한 주의를 기울임으로써 이러한 지식의 일부를 거두었습니다. 예를 들어, 그들은 SPC를 사용하여 각각의 새로운 프로세스를 검증한 다음 생산 관리를 위해 프로세스를 도표화합니다. 그러나 이 가게의 가장 강력한 경쟁 우위의 더 큰 척도는 품질 표준을 훼손하지 않는 새로운 효율성을 끊임없이 추구하면서 프로세스 범위를 확장하려는 지속적인 성향에서 비롯됩니다.

의심할 여지 없이 Davis 형제는 새로운 아이디어를 시도하고 어려운 문제를 해결하려는 경향인 "모험적인 과정"에 상당한 자부심을 느낍니다. 그러나 그들을 움직이는 것은 단순히 허세가 아닙니다. 그들은 프로세스에 대한 지속적인 실험이 경쟁 우위를 유지하는 데 필요한 학습 경험을 제공한다고 믿습니다. 이것이 바로 이 생산 공장이 제공하는 지식에 대해 생산 장비의 부품과 프로세스를 동시에 작업하는 프로토타이핑을 기꺼이 하는 이유의 큰 부분입니다. 말 그대로, 그들은 매우 유능한 생산 장비의 가장 바깥쪽 범위와 그들이 제공하는 산업의 특이한 요구 사항을 결합하려고 합니다. 이 가게의 핵심 인력은 의료 업계 출신이기 때문에 이 점에서 상당한 이점이 있습니다. 그들은 현장의 제약 내에서 적절한 프로세스에 대한 많은 지식을 보유하고 있으며, 고객이 설계를 개발하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 이러한 이유로 상점의 관리자는 비즈니스를 매우 집중적으로 유지하기로 결정했습니다. Micro Med는 매우 높은 품질 표준에 대한 다축 스위스형 선삭에 가장 적합하며 계속해서 그렇게 할 것입니다. 흥미롭게도, 이 강력하고 일관된 초점은 매장 직원이 Micro Med가 제공하는 고객 유형에 적합한 수준으로 자신의 개인 품질 표준을 조정하는 데 도움이 되며, 이는 다시 매장이 품질과 효율성의 올바른 균형을 달성하는 데 도움이 됩니다. 이는 점점 더 비용에 대한 의식이 높아지고 있지만 부품이 여전히 완벽해 보여야 하는 의료 산업에서 민감한 문제입니다. Davis는 "완벽함에 대한 열망을 심어주고 싶지만 동시에 업무의 실제 요구 사항을 넘어서는 수준을 달성하는 데 시간을 낭비하고 싶지는 않습니다."라고 말합니다. 그것은 섬세한 균형이며, 그가 느끼는 균형은 더 많은 상품 유형의 기계 가공을 혼합하는 데 적합하지 않을 것입니다. 상점은 그러한 부품에 대해 과도한 비용을 지불해야 하거나 더 심하게는 "충분히 좋은"이 의미하는 바에 대해 상점에 파괴적인 모호성을 도입할 것입니다.

그래서 마이크로메드는 계속 어려운 부분에 집중할 것입니다. Mr. Davis는 그들 중 훨씬 더 많은 것이 있다고 믿고 있으며, 그는 그 일을 위해 계속해서 성공적으로 경쟁할 수 있는 그들의 상점의 능력에 기꺼이 자신의 기회를 노립니다. MMS

편집자 주:Micro Med를 방문한 지 2주 후, 회사는 맞춤형 관형 부품 제조업체인 Uniform Tubes에 매각되었다고 발표했습니다. Uniform Tubes는 Micro Med에 향상된 엔지니어링 및 판매 지원을 제공할 것입니다. Joe Davis에 따르면 회사 관리와 사명은 그대로 유지될 것입니다.