힘든 일을 돌이키다

미시간 주 워렌에 있는 Gentz ​​Industries는 일부 공급업체가 고객으로 갖고 싶어하는 매장 중 하나이며 다른 공급업체는 그렇지 않습니다. Gentz를 좋은 고객으로 삼으면 공급업체가 더 좋아지고 다른 모든 고객도 혜택을 볼 수 있습니다.

Gentz는 "도전"이라고 부를 수 있습니다. 그러나 도전을 만나는 것이 더 강해지는 가장 좋은 방법입니다. 회사가 '어렵다', '요구하다', '항상 힘든 거래를 하고 있다'는 것은 아니다. 오히려 매우 개방적이고 협조적이며 공정합니다. 문제는 Gentz가 항공우주 및 발전 분야에서 고유하게 까다로운 일부 생산 요구 사항에 전념하고 있다는 것입니다. 상업용 및 군사용 시장을 위한 복잡한 터빈 엔진 부품을 제조하는 것은 비즈니스의 주요 부분입니다. 이러한 구성 요소에는 연소 케이스, 고압 터빈 하우징 및 배기 케이싱이 포함됩니다. 터닝, 밀링 및 방전 가공과 같은 CNC 가공 공정 외에도 유압 프레스, 레이저 절단, 워터젯 절단, 하이드로포밍 및 기타 공정을 사용하여 판금 성형에 대한 광범위한 전문 지식을 보유하고 있습니다. 아마도 가장 뛰어난 기능은 TIG 용접, 전자빔 용접, 진공로 브레이징 및 기타 고급 접합 기술을 사용하여 수많은 가공 및 성형 조각을 완제품으로 조립하는 것입니다.

말할 필요도 없이 제트 엔진 부품에 대한 품질 요구 사항은 매우 엄격하며 이러한 요구 사항을 충족하는 것이 Gentz의 최우선 과제입니다. 다른 주요 관심사는 효율성과 비용 관리로, 이는 상점의 수익성을 결정합니다.

지난 몇 년 동안 Gentz가 절삭 공구 구매 방식을 변경했다는 점은 주목할 만합니다. 같은 기간 공작기계 투자 철학도 바꿨다. 이러한 변화는 회사가 지속적으로 품질 및 비용 목표를 달성하면서 가공 시간을 줄이고 설정을 줄이며 부품 처리를 최소화할 수 있는 한 가지 이유입니다. 흥미롭게도 Gentz는 특별히 개발된 인서트와 맞춤형 툴홀더 스타일에 더 많은 비용을 지출하고 있는 반면 고가의 고급 공작 기계를 구매하는 것은 피하고 있습니다. 그러나 두 경우 모두 이는 회사가 보다 가치를 의식하게 되었음을 반영합니다.

절삭 공구 지출과 공작 기계 투자에 있어 가치를 의식하는 것은 큰 차이를 만듭니다. 이 회사는 절삭 공구를 많이 구입합니다. 구매 관리자인 Mark McWilliams에 따르면 이 공장은 초경 인서트에 연간 약 125만 달러를 지출합니다. Gentz는 또한 Pratt &Whitney 150 제트 엔진용 터빈 케이스 생산을 위해 특히 작년 정도에 상당히 많은 공작 기계를 구매했습니다. 2007년 초부터 이 회사는 10개의 새로운 CNC 공작 기계를 설치했습니다.

초경 인서트 및 관련 절삭 공구 제품에 대한 지출을 최대한 활용하기 위해 Gentz는 주요 절삭 공구 공급업체인 Seco Tools(미시간주 트로이) 및 Seco의 현지 유통업체인 E&R Industrial과 협력하는 매우 특이한 접근 방식을 개발했습니다. . 이 공장은 이러한 공급업체에 가장 시급한 가공 과제를 제시하는 월간 포럼을 실시합니다. 밀링에도 이점이 있었지만 이러한 포럼은 선삭 가공에서 눈에 띄는 성공을 거두었습니다.

Gentz가 공작 기계 투자에서 추구하는 새로운 철학은 획기적인 것은 아니지만 동일한 관심을 기울일 가치가 있습니다. 지난 2~3년까지 이 가게는 새 기계를 구매할 때 지배적인 "지불한 대로 얻습니다"라는 사고방식을 가지고 있었습니다. 이로 인해 상점은 대부분 일본에서 가져온 고가의 기계를 구입하게 되었습니다. 이러한 기계는 여전히 매우 생산적인 자산으로 높이 평가되고 있지만 회사는 다른 방향을 택했습니다. Inconel 및 기타 이국적인 합금의 가장 어려운 선삭 가공을 위해 Gentz는 Johnford의 수평 선반 및 VMC와 You Ji의 수직 선반과 같은 다수의 대만 기계를 인수했습니다. 이러한 사고의 변화는 주로 미국 수입업체인 Absolute Machine Tools(Lorain, Ohio)와 유통업체인 Single Source Technologies의 노력에 기인합니다. 이 기계는 모두 Gentz의 까다로운 성능 기준을 충족하며 "가성비 좋은 기계"를 나타냅니다. Gentz ​​COO인 Roger Bartolemei에 따르면 대만에서 생산된 기계로 전환한 덕분에 공장은 제트 엔진 구성 요소에 대한 증가하는 수요를 따라가는 데 필요한 기능과 용량을 모두 확보할 수 있었습니다.

OEM 및 수리 작업장

특정 공급업체 관계에 대한 Gentz의 접근 방식은 비정형적일 수 있지만 상점은 다른 면에서 두드러집니다. 소량의 복잡한 부품을 장기간 생산합니다. OEM 제품은 매출의 약 80~85%를 차지합니다. 매출의 15~20%는 중요한 제트 엔진 부품을 수리, 수리 및 업그레이드하는 "정비" 작업입니다. 항공기를 다시 공중에 띄우기 위해 정밀 검사 작업을 즉시 전환해야 하는 경우가 많기 때문에 Gentz는 작업장 환경에 적합한 린 제조 기술의 변형인 "신속한 반응 제조" 원칙을 따릅니다. 공작 기계는 일련의 작업을 완료하는 데 자급 자족하는 셀에 배열됩니다. 신속한 전환, 표준화된 툴링 및 시각적 제조(모든 것을 가시적으로 유지하고 확실한 식별을 위해 명확하게 표시)가 작업장 전체에서 실행됩니다.

이 회사는 수년 동안 이러한 노선을 따라 발전해 왔지만 1949년 창립 이래 항공우주 공장이라는 뿌리에 충실했습니다. Warren에 있는 회사의 현재 위치는 원래 위치에서 가까운 거리에 있습니다. 가장 최근의 확장은 2007년 12월에 완료되어 총 제조 공간이 약 132,000평방피트로 늘어났습니다. Gentz의 인력도 300명에 육박하고 있습니다.

제조에 대한 회사의 접근 방식은 정말 포괄적입니다. 엔지니어는 고객의 설계자와 협력하여 구성 요소의 제조 가능성뿐만 아니라 수리 가능성도 향상시킵니다. Gentz는 OEM 생산 프로세스를 개발하면서 수리 및 유지보수 매뉴얼을 개발할 수 있으며 완성된 구성 요소의 배송과 함께 수리 패키지를 제공할 수 있습니다. 그러나 생산 프로세스는 시작 후에도 고정된 상태로 유지되지 않습니다. 운영을 간소화하고 비용을 절감하는 방법에 대한 생각은 바로 시작됩니다.

역설적으로 보이는 것은 회사가 제조 공정을 개선하려는 시도에 대해 신중하면서도 공격적이라는 점입니다. 구성 요소는 특정 작업에 도달할 때까지 수만 달러의 부가가치를 나타낼 수 있습니다. 그 작업이 안정적이고 예측 가능하다면, 상점은 현상 유지를 방해할 수 있는 변경 사항을 당연히 경계합니다. 현상 유지가 병목 현상, 과도한 절단기 소비, 자동화에 대한 저항 또는 기계의 기타 이상적이지 않은 성능 수준을 나타내는 경우 작업장은 적극적으로 더 나은 방법을 찾습니다.

이것이 공작 기계 공급업체 및 절삭 공구 제조업체와의 상호 작용이 Gentz에 큰 차이를 만드는 이유 중 하나입니다.

도구 포럼

월간 "도구 포럼"은 Gentz가 공급업체와의 상호 작용을 새롭고 유익한 수준으로 끌어올리는 방법의 좋은 예입니다. 참석자에는 CNC 프로그래밍, 엔지니어링 및 구매 부서를 대표하는 Gentz ​​직원이 포함됩니다. Bartolomei 씨와 OEM 제조 관리자인 Jim Stevens는 일반적으로 이러한 회의에서 Gentz ​​팀의 일원으로 이 프로세스에 대한 최고 경영진 지원 수준을 나타냅니다.

Seco의 애플리케이션 엔지니어인 Belinda Smith는 일반적으로 이러한 회의에 E&R Industrial의 동료와 합류합니다. 이 포럼에 대한 아이디어가 2년 전에 처음 등장했을 때 Gentz에서 제품을 사용하고 있는 다른 절삭 공구 제조업체에도 참여할 수 있는 기회가 확대되었지만 이 개념을 열성적으로 수용한 사람은 Seco뿐이었습니다.

회의는 일반적으로 주의가 필요한 특정 작업에 초점을 맞춥니다. 본질적으로 이러한 포럼은 Gentz가 해당 작업을 수행하는 더 나은 방법을 찾기 위해 도구 공급업체에 도전할 수 있는 기회를 제공합니다. 우려 사항이나 불만 사항을 파악한 후, 그룹은 추진할 특정 개선 프로젝트를 결정하기 전에 옵션과 대안을 논의합니다. 이러한 프로젝트는 우선 순위가 지정되고 시작 날짜, 예상 완료 날짜 및 충족해야 할 특정 성과 목표에 대한 메모가 포함된 진행 중인 프로젝트 목록인 "작업 등록"에 추가됩니다. 활동 기록은 일반적으로 약 90분 동안 지속되는 각 포럼의 주요 결과입니다.

종종 Seco는 작업 등록 항목에 대한 응답으로 새로운 절삭 재종, 인서트 형상 또는 인서트 코팅을 개발했습니다. 이러한 "Gentz ​​스페셜"이 현장에서 입증되면 일부는 Seco 카탈로그의 표준 품목이 될 가능성이 높습니다. 다른 것들은 Gentz ​​공작물의 고급 설계로 인해 발생하는 고유한 어려움에 대한 고유한 솔루션입니다.

Gentz ​​팀은 비용 문제가 절단기 비용이 아니라 절단 비용에 초점을 맞춰야 한다는 것을 이해합니다. 특별히 설계된 도구는 표준 품목보다 더 비싸고 때로는 훨씬 더 비쌉니다. 부품 비용 분석은 더 값비싼 인서트 또는 커터 어셈블리의 가치를 명확하고 정당화하는 데 도움이 됩니다. 마찬가지로 팀은 툴링 방식에 대한 개념에 도전하는 개념에 대해 개방적이어야 한다는 점을 인식하고 있습니다. 이것은 시험 절단 중에 약간의 긴장을 유발하는 속도로 공구를 실행하거나 이송하는 것을 의미할 수 있습니다.

Gentz와 Seco 간의 성공적인 협력의 초기 예는 Inconel 연소 케이스의 나사 밀링 작업과 관련이 있습니다. 공구 공급업체의 의견을 바탕으로 이 공장은 각 케이스에 52개의 나사 구멍을 완성하는 시간을 줄이고 각 구멍을 마무리하기 위해 손으로 태핑할 필요가 없어 연간 60,000달러 이상을 절약할 수 있었습니다. 이 부품의 생산 공정을 처음 개발할 때 공장은 0.156인치 스레드 밀을 사용하기를 원했습니다. 불행히도, 다른 공급업체의 이 크기의 밀은 나사산을 끊지 않고 전체 크기로 절단할 수 없었습니다. 결과적으로, 가게는 약하지 않은 더 큰 스레드 밀을 사용하기로 결정하고 각 구멍에 세 번의 빛을 통과시키고 스레드를 작게 남겨두었습니다. 각 구멍을 전체 크기로 수동으로 두드리는 데 케이싱당 평균 90분이 추가로 필요했습니다.

Smith 씨는 Seco의 Threadmaster 시리즈의 0.156인치 나사 밀을 사용하여 해당 공장에서 크기에 맞는 구멍을 생산할 수 있다고 믿었습니다. 이 솔리드 초경 공구는 미세 입자 초경 구조와 TiCN 코팅으로 설계되었습니다. 그러나 다른 변경도 이루어져야 했습니다. 이 재종의 절삭 조건을 최적화하려면 이송 속도를 194ipm으로 두 배로 늘리고 스핀들 속도를 최대 5,000rpm(기계가 제공할 수 있는 최대 속도)까지 높여야 합니다. 그녀는 이러한 설정에서 런아웃을 최소화하기 위해 열 수축 공구 고정 시스템으로 전환하는 것도 필요하다고 주장했습니다. 프로그래밍 루틴도 수정해야 합니다. 제안된 변경 사항이 처음에는 극단적인 것처럼 보였지만 시스템 접근 방식의 논리는 설득력이 있었습니다. 테스트에서 새로운 나사산 밀은 3회가 아닌 2회 통과로 전체 크기 나사산을 생산할 수 있는 강도와 내마모성을 가지고 있음이 입증되었습니다.

이 경험에서 몇 가지 교훈이 나타났습니다. 첫째, 엔지니어링, 프로그래밍 및 작업 현장 직원을 토론에 참여시키는 것이 필수적이었습니다. 또 다른 경우에는 절삭 공구뿐 아니라 공구 홀더, 가공 매개변수 및 프로그래밍 루틴도 고려하는 것이 중요했습니다. 또한 모든 권장 사항이 완전히 수행되고 테스트 절단이 공정하게 수행되었는지 확인하기 위해 가공 시험에 절삭 공구 제조업체의 대표가 참석해야 했습니다.

가치에 대한 생각

새로운 툴링 솔루션을 개발하여 작업을 개선하는 것은 결코 늦지 않았지만, 공작 기계의 한계로 인한 제약이나 비효율을 극복하는 것은 훨씬 더 어렵습니다. Gentz는 설계 의도부터 유지보수 및 수리 주기에 이르기까지 공작물을 철저히 이해하기 때문에 이 통찰력을 사용하여 불확실한 용어로 새 기계에 대한 요구 사항을 제시합니다. 그러나 유연하고 실용적이기 때문에 회사에 큰 도움이 되었습니다. 예를 들어, 최근 대만에서 "가치 가격" 기계로 전환한 것은 변화에 대한 회사의 특징적인 개방성과 일치합니다.

최근에 이 공장은 자주 접하는 재료인 Inconel 718과 같은 고온 합금으로 된 얇은 벽 하우징 및 케이싱의 생산을 늘리는 데 집중하고 있습니다. 특히 Gentz가 Pratt &Whitney 150 엔진 터빈 하우징에 대한 새로운 계약을 체결함에 따라 이러한 부품에 대한 수요가 급증했습니다. 일반적으로 이러한 부품의 OD와 ID는 복잡한 윤곽과 미세한 표면 마감 요구 사항이 있는 홈이 특징입니다. 일부 하우징은 직경이 40인치에 이르고 높이가 30인치에 달합니다. 대부분은 완성된 부품보다 무게가 3~4배 더 나가는 단조품으로 시작합니다. 가공 후 벽은 0.06 또는 0.08인치만큼 얇을 수 있습니다. 직경에 대한 치수 공차는 일반적으로 0.001인치입니다. 복잡한 슬롯과 홈의 너비에 대한 허용 오차는 종종 똑같이 엄격합니다.

급증하는 주문을 충족하기 위해 Bartolomei 씨는 처음에 관습적인 터닝 센터를 유지하기를 원했습니다. 그러나 유통업체인 Single Source Technologies는 전체 범위의 케이싱 직경을 처리하는 데 필요한 비정상적으로 큰 스윙을 가진 Johnford ST 모델 경사형 터닝 센터로 그를 안내했습니다. 그럼에도 불구하고 Bartolomei 씨는 주저했습니다. 그는 우리에게 익숙한 더 비싼 기계를 고려해야 하지 않을까요? 그의 생각에는 이러한 기계의 강성, 신뢰성 및 정확성이 당연하게 여겨질 수 있었습니다.

SST의 영업 부사장인 Keith Kauzlarich는 Gentz가 높은 수준의 서비스와 지원으로 뒷받침되는 최고 품질의 기계에 대한 기대치를 타협하지 않는다는 것을 알고 있었습니다. 그러나 그는 Johnfords 및 대만의 다른 기계가 적합하다는 것을 알 수 있었습니다. 예를 들어,
Johnford 터닝 센터는 회사가 원했던 탁월한 스윙뿐만 아니라 Inconel 가공에 특히 적합한 다른 특성을 가지고 있었습니다.

이 중 가장 중요한 것은 강성입니다. 베드 캐스팅의 무게와 크기, 축의 박스웨이 구조는 Inconel 가공과 관련된 힘의 진동을 흡수합니다. (인코넬은 피삭재 소재로 가공이 어렵고 진동에 매우 민감하여 떨림이 발생하기 쉽습니다.) 이 선반의 60hp 스핀들 모터와 대형 스핀들 베어링은 특히 황삭에서 이러한 절삭에 동력을 제공합니다. 낮은 rpm에서 높은 토크가 필요할 때. 또한 베드 경사가 60도 각도로 작업자가 작업 영역의 부품에 접근할 수 있습니다.

Absolute Machine Tools의 사장인 Steve Ortner는 Johnford가 고속 머시닝 애플리케이션을 위해 일본 건설업체가 선호하는 더 가볍고 저중량 설계의 추세를 따르지 않았기 때문에 이 빌더의 기계가 이제 일본의 동급 모델보다 우위에 있다고 믿습니다. 예를 들어, 그는 이러한 선반의 더 무거운 Meehanite 주물이 Gentz가 직면한 거친 항공우주 합금을 절단하는 데 필요한 탁월한 강성을 제공한다고 지적합니다.

Gentz는 기존 터닝 센터 외에도 수직 터닝을 위한 리소스를 확장해야 했습니다. 그러나 선호하는 선택에 대한 긴 리드 타임이 그들을 배제했습니다. Bartolomei는 Absolute Machine Tools에서 수입한 대만의 또 다른 라인인 You Ji의 VTL 모델을 안내받았습니다. Ortner 씨가 지적한 바와 같이 이 기계는 사양을 충족했을 뿐만 아니라 항공 우주 작업에서 입증된 실적을 통해 매우 안정적인 제품이었습니다. 게다가 Gentz가 찾던 모델 크기는 짧은 배송 시간으로 공장에서 사용할 수 있었습니다.

대만 기계에 대한 회의론을 더한 한 가지 포인트는 가격이었습니다. 두 브랜드 모두 Gentz가 투자할 것으로 예상했던 것보다 훨씬 저렴했습니다. 공작기계 구매에 관해서는 한 번도 염가 사냥을 하지 않는 회사였습니다. 제조 장비를 아끼는 것은 그 스타일이 아니며 매우 까다로운 항공 우주 산업에서 양질의 작업을 보장하는 방법도 아닙니다.

궁극적으로 SST는 Gentz ​​팀이 Johnford 및 You Ji 장비의 시연을 위해 오하이오에 있는 Absolute 본사에서 만나도록 주선했습니다. Gentz와 매우 유사한 항공우주 응용 분야에 이러한 브랜드를 설치한 지역의 고객도 방문했습니다. 두 사용자 모두 Inconel을 성공적으로 가공했습니다. 이것은 가게가 주문을 계속하도록 설득하기에 충분했습니다. 처음 두 개의 Johnford 선반은 적재 및 하역을 돕기 위해 중간에 오버헤드 크레인이 있는 셀에서 서로 마주보고 설치되었습니다. 두 개의 You Ji VTL이 있는 유사한 셀이 얼마 지나지 않아 설치되었습니다.

Bartolomei 씨에 따르면 기계의 성능이 너무 좋아서 두 제조업체의 기계에 대한 반복 주문이 따랐습니다. 여기에는 4축 회전 테이블이 있는 한 쌍의 Johnford SV-41H VMC가 포함됩니다. Gentz의 거의 모든 기계와 마찬가지로 새로운 슬랜트베드, VTL 및 VMC는 하루 24시간, 주 6일 가동됩니다. Gentz는 린 제조 및 지속적인 개선 노력의 일환으로 엄격한 예방 유지보수 프로그램을 시행하고 있지만 이러한 기계의 신뢰성 기록은 기대치를 초과했습니다.

제조업의 미래

항공 우주 분야에서 Gentz의 성공은 미시간 남동부에서 제조업의 생존을 위한 모델로 간주됩니다. 많은 관찰자들은 이 지역의 자동차 공장이 쇠퇴하고 그에 따른 일자리 손실을 목격했지만 이 지역에서 제조업에 미래가 없다는 결론을 내렸습니다. Gentz는 이러한 전망에 분명히 반대합니다.

자체 시설 내에서 증가하는 노동력을 위해 좋은 급여를 받는 일자리를 창출하는 것 외에도 Gentz는 현재 사내에서 제공하지 않는 프로세스 중 하나가 필요할 때 해당 지역의 다른 제조 회사를 지원합니다. 또한 Seco Tools 및 Single Source Technologies와 같은 현지 공급업체를 지원합니다. 그러나 Gentz의 모든 사람들은 지속적인 성공이 결코 보장되지 않는다는 것을 이해합니다. 회사는 스스로에게 도전하고, 공급업체에 도전하고, 고객도 강하게 유지함으로써 힘을 새롭게 해야 합니다.