부품 최소화 및 부품 설계로 여러 요구 사항 해결

Milltronics Manufacturing Company는 미네소타 주 와코니아에 위치한 CNC(컴퓨터 수치 제어) 공작 기계 제조업체로서 미국과 해외에서 판매되는 고품질의 비용 효율적인 머시닝 센터, 공구실 및 교량 밀, 공구실 선반의 주요 제조업체이자 마케팅 업체입니다. .

거의 25년의 역사 동안 Milltronics는 경쟁이 치열한 비즈니스에서 살아남기 위해 마케팅 철학을 여러 번 변경했습니다. 원래 그들은 CNC 시스템(밀링 머신의 움직임을 명령하는 치수 정보로 프로그래밍된 컴퓨터)을 제조하여 국내 공작 기계 제조업체에 판매했습니다. 점점 더 많은 수입품이 시장에 들어오면서 미국 제조업체들은 더 이상 경쟁할 수 없다고 확신하고 철수했습니다.

국내 제조업체의 수가 감소함에 따라 Milltronics는 수입 기계에 자체 CNC를 설치하여 턴키 제품 판매를 시작했습니다. 정부의 추가 제재로 인해 기계에 대한 공급원과 남아 있던 소수의 고객에 대한 철 공급원이 거의 고갈되었습니다. 그 시점에서 그들에게 남은 유일한 선택은 기계를 직접 만드는 것이었습니다. 많은 사람들이 이전에 시도했지만 실패한 길입니다. 차이점은 그들이 그것을 하는 방법이었습니다. Milltronics는 기계의 부품 수를 최소화하고 여러 요구 사항을 해결하는 구성 요소를 설계한 덕분에 성공의 대부분을 차지했습니다.

그들은 회사의 전반적인 태도를 정의하는 새로운 제품 라인을 "파트너"라고 명명했습니다. Milltronics는 직원, 공급업체 및 고객과 "파트너십"을 발전시켰습니다. 이 전략은 차례로 전체 공작 기계 부문의 기술적 능력, 경쟁력 있는 가격 및 재정의에 영향을 미쳤습니다.

Milltronics는 이 회사/공급업체 파트너십을 통해 가장 인기 있는 제품 라인 중 하나인 CNC 머시닝 센터의 품질과 미래 설계를 위협하는 엔지니어링 문제를 해결했습니다. AC 서보모터의 기술적, 성능적 우위를 제공할 수 없는 기계에 브러시형 DC 서보모터를 설치하고 있었다.

공작 기계 제작자가 VM17 시리즈 머시닝 센터에 브러시리스 모터를 설치하기로 결정했을 때 서보드라이브와 모터를 담당하는 전기 엔지니어인 Robert Page는 이러한 엔지니어링 변화의 핵심이 되었습니다. "우리는 이 프로젝트를 시작할 때 시장이 브러시리스 시스템을 요구하고 있다는 사실을 확인했습니다."라고 페이지 씨는 말합니다. "주로 속도와 신뢰성 때문입니다." 시장에는 빠른 브러시 유형의 DC 모터가 몇 가지 있었지만 새로운 브러시리스 기술에 비해 구식으로 간주되었습니다. 페이지 씨는 "일반적으로 브러시리스 모터가 더 빠르며 브러시를 교체해야 하거나 정류 제한에 대한 걱정이 없어집니다."라고 말합니다.

이 회사는 18개월 동안 다양한 제조업체의 서보 드라이브와 모터의 다양한 조합을 실험했습니다. 어떤 경우에는 동일한 제조업체의 제품을 테스트했습니다. 다른 경우에는 혼합 및 일치했습니다. "우리의 결과는 그다지 좋지 않았습니다."라고 페이지 씨는 말합니다. "여전히 문제가 있었고 더 사용하기 쉽고 안정적인 옵션을 계속 연구했습니다."

회사는 유연한 완전 디지털 증폭기와 일치하는 브러시리스 서보 모터의 소형 고성능 조합인 Yaskawa Electric(일리노이주 노스브룩)의 Sigma Servo System을 살펴보기 시작했습니다. Sigma 제품군은 분석한 다른 시스템보다 더 높은 관성 토크, 길이당 더 높은 토크 및 달러당 더 높은 토크를 제공했습니다.

Yaskawa 공작 기계 판매 그룹의 지역 영업 관리자인 Peter Gennuso는 1996년 9월 IMTS 무역 박람회에 선적될 예정인 머시닝 센터에 설치하기 위해 Milltronics에 브러시리스 서보 모터, 드라이브 및 케이블을 납품하도록 주선했습니다. "나는 매우 감동했습니다. 이 프로토타입 모델의 속도와 전반적인 성능을 제공합니다."라고 페이지 씨는 말합니다. "당시 더욱 기민해지고 있던 쇼의 고객들로부터 AC 디지털 브러시리스 모터 기술과 성능에 엄청난 관심을 불러일으켰습니다."

Yaskawa의 기술 담당자도 매우 지원했습니다. 페이지는 "우리가 도움을 요청할 때마다 그들은 즉시 우리 직원들과 함께 일하기 위해 여기에 나타났습니다. 한 기술자가 드라이브가 완전히 적절하게 일치하는지 확인하기 위해 이틀을 우리 시설에서 보냈다는 것을 알고 있습니다."라고 말했습니다. 좋은 - 우리가 처음부터 좋아했던 것 중 하나입니다. 그들은 프로토타입 장치에서 테스트하기 위해 다양한 Yaskawa Sigma 서보 모델을 제공하기 위해 노력했고 우리가 선택하지 않은 것을 주저하지 않고 회수했습니다. 초기 발견을 하고 작업을 진행하는 데 필요한 도구를 제공했습니다. 엔지니어링 노력과 공장에서 제공한 기술 지식 덕분에 학습 곡선이 빨랐습니다."

"브러시리스 서보모터와 드라이브를 사용한 우리의 엔지니어링 테스트는 우수한 결과를 보여주었습니다."라고 페이지 씨는 덧붙였습니다. "전원을 켤 때마다 정확히 같은 방식으로 작동합니다. 한 기계에서 다음 기계로 이동합니다. 이제 서보 모터와 드라이브를 미세 조정할 필요가 없기 때문에 제 삶이 훨씬 쉬워졌습니다. 그것들은 절대적으로 균일하고 항상 일하세요."

최근 Milltronics는 기계가 정확한지 확인하기 위해 훨씬 더 엄격한 테스트를 수행하고 있습니다. 가장 엄격한 것 중 하나는 Renishaw 바 볼 테스트입니다. 기계는 원형도를 측정한 원을 자르도록 프로그래밍되어 이론적으로 완벽에 얼마나 가까운지 확인합니다. 이것은 공작 기계 모터가 구동 및 제어하기 어려운 작업입니다. 기계의 모든 측면을 측정하기 때문에 포괄적입니다. 페이지 씨에 따르면 브러시리스 서보 모터는 매번 둥글고 부드러운 원을 제공합니다.

Sigma System의 소프트웨어 패키지인 SVMON을 사용하면 시스템 설정, 매개변수 설정, 자동 튜닝, 성능 모니터링 및 문제 해결이 훨씬 쉬워집니다. 페이지 씨는 "사용하기가 매우 쉽습니다."라고 말했습니다. "SVMON을 사용하면 RS-232 케이블을 드라이브 전면에 연결하고 약 15초 만에 매개변수를 다운로드할 수 있습니다. 이러한 기계의 각 축에 대해 매개변수 파일이 유지되므로 드라이브의 전원을 켜고 매개변수를 다운로드하기만 하면 됩니다. , 그리고 그들은 떠날 준비가 되었습니다."

최고 운영 책임자인 Tim Rashleger는 테스트 단계 초기에 Sigma Servo 브러시리스 모터 및 드라이브와 동시에 제공하는 더 높은 기술 수준이 너무 비싸고 비용이 너무 많이 들고 학습 곡선이 너무 비싸다고 생각했습니다. 제품을 실행하는 데 너무 오래 걸릴 수 있습니다. 그러나 그것은 정반대로 밝혀졌습니다. "Yaskawa Sigma Servo 모터를 사용하는 비용은 실제로 이전 노력보다 적었습니다."라고 그는 말했습니다. "네 가지 범주로 분류되는 것 같습니다. 첫째, 제품의 속도를 높이고 준비를 완료하는 곡선이 매우 빨랐습니다. 둘째, 가격이 생각보다 좋았습니다. 가격을 볼륨 수치에 고려했을 때, 세 번째, 기술적으로 현장에서 Sigma Servo 모터 및 드라이브는 더 빨리 조립되고 더 빨리 테스트됩니다. 작동하기 때문에 문제 해결이 최소화됩니다. 넷째, 현장에 나갈 때 교체 및 서비스 비용이 필요하지 않습니다. 따라서 Yaskawa Sigma Servo를 사용하는 데 드는 전체 비용은 낮은 기술에 비해 유리한 것으로 나타났습니다.

Milltronics의 제품 라인은 머시닝 센터와 툴룸 머신으로 나뉩니다. 비즈니스의 3분의 2는 머시닝 센터의 제품 라인에서, 3분의 1은 툴룸 제품에서 발생합니다. Milltronics 머시닝 센터 모델에는 25 x 16인치에서 100 x 30인치 테이블 트래블 범위와 최대 20마력의 고하중 가공이 포함된 6개의 머시닝 센터 모델이 있습니다. 보급형 모델을 제외한 이들 모두는 Sigma Servo 모터 및 드라이브로 제조됩니다. "제조 관점에서 볼 때 동일한 서보 모터로 여러 모델을 제작하는 것은 매우 생산적이었습니다."라고 Rashleger는 말합니다. "이전에는 더 나은 가격을 얻기 위해 다양한 크기의 DC를 여러 개 구입한 다음 많은 재고를 보유해야 했습니다. Yaskawa의 40인치 및 50인치 범위의 가치 덕분에 여러 기계 모델을 다룰 수 있었습니다. 하나의 서보 제품으로."

DC 서보 드라이브가 있는 VM16 기계의 급속 이송은 분당 400인치(ipm)입니다. Yaskawa를 사용하는 제품 라인의 다른 대부분의 기계 센터는 일반적으로 약 800ipm으로 훨씬 높습니다. Rashleger 씨는 "400ipm의 기계와 800ipm의 기계를 판매할 때 Yaskawa AC 서보가 브러시 유형 DC와 비교하는 차이점이 있습니다."라고 설명합니다. "우리는 어느 쪽 기술도 합리적인 수준을 넘어서도록 압박하지 않고 있으며, 두 기술의 신뢰성은 솔직히 말해서 매우 좋습니다. 그러나 기계에서 생산을 필요로 하거나 고속 코너링을 하는 고객은 볼 것입니다. 800ipm 기능이 유리합니다.

"또한 실제로 금속을 절단할 때 코너링 이송 속도는 AC 디지털 서보에서 확장됩니다. 이는 DC에 매우 까다로울 것입니다. 반면에 AC 서보는 낮은 관성과 매우 높은 성능으로 인해 프로젝트에서 탁월합니다. 고속가공과 3차원가공이 필요합니다.

Rashleger 씨는 "현재 현장에서 Yaskawa Sigma 서보를 사용한지 6개월이 넘었으므로 상당한 수가 사용되고 있습니다. 그리고 크기가 작다는 보고는 한 번도 본 적이 없습니다. 그들이 발표하는 것이 무엇이든 간에, 사양은 매우 보수적인 경향이 있습니다. 때로는 이전에 동일한 크기의 DC를 사용할 때 기계의 추력에 대해 질문이 있었지만 브러시리스 Sigma 서보 및 드라이브에서는 고려되지 않았습니다. 그리고 그것은 중요합니다.

"이러한 제품의 신뢰성은 사용 면에서 지금까지 사용한 제품 중 가장 뛰어났습니다. 우리 서비스 부서에서는 배송 후 처음 6개월 동안 현장 오류가 발생하지 않았다고 보고했으며 이는 솔직히 경이로운 일입니다.

"우리는 경쟁사 중 일부가 자체 서보를 제조하기 시작했다는 사실을 알게 되었습니다."라고 Rashleger가 말했습니다. "우리는 이 옵션을 검토했지만 이치에 맞지 않습니다. 이 기술을 배우는 것, 즉 이를 마스터하고 극대화하는 것은 우리가 리소스를 투자해야 한다고 생각하는 전문 지식이 아닙니다. 제품은 매우 경쟁력이 있습니다. Yaskawa 이 제품을 생산하는 데 있어 어느 민간 공작 기계 회사보다 기술적으로 정확합니다. 우리의 관점에서 이것을 직접 설계하고 만드는 것은 불가능하며 공작 기계의 이 부분을 계속 소싱할 것입니다. 우리 머시닝 센터의 심장인 Yaskawa 서보를 선택했습니다.

"우리는 브러시리스 Sigma 서보로 전환하는 것이 회사에 매우 좋은 결정이라고 이미 결정했습니다."라고 Mr. Rashleger가 말했습니다. "우리는 그것이 우리에게 한 일에 대해 매우 흥분하고 있습니다. 우리는 다른 결정에 대한 대가를 치르고 있기 때문에 6개월 더 일찍 변경했으면 합니다. AC 디지털 드라이브 사용량의 100%가 Yaskawa라는 사실은 실제로 제품과 비즈니스 관계에 대한 우리의 확신을 나타냅니다."

Toolroom 기계는 매우 경쟁력이 있으므로 이 제품 라인에서 모든 비용이 중요합니다. 이러한 기계에 대한 요구 사항은 일반적으로 DC 기술 영역에 있습니다.

Milltronics는 자체 CNC 시스템을 제조하므로 Yaskawa 제품의 기술적 발전은 정말 감사합니다."라고 Milltronics는 말합니다. Milltronics는 최근 3D 색상과 같은 기능을 포함하여 최첨단 기술을 갖춘 고속 Centurion 제어를 도입했습니다. 그래픽 및 고속 컨투어링. 그러나 동일한 업그레이드된 기술의 서보와 일치하지 않으면 여전히 최대 성능을 발휘하지 못할 것입니다. 두 기술을 통합하여 Milltronics는 성능면에서 최첨단을 제공했습니다. 이 수준의 머시닝 센터 성능은 일반적으로 두 배의 비용이 듭니다.

Rashleger는 "우리 회사에 대해 흥미로운 점은 실제 제조가 이루어지고 있다는 것입니다."라고 말했습니다. "우리는 우량 기업이 고품질의 가치 지향적인 제품을 성공적으로 제조하여 전 세계적으로 판매할 수 있는 기술이 미국에 존재함을 증명하고 있습니다. 우리는 제조 기반이 일어나는 가장 흥미로운 일이라고 생각합니다." MMS