대형 부품의 처리 시간 최소화

우수한 기계 가공 기업은 거의 항상 반복 작업 시간을 단축할 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다. 그러나 특정 부품을 한 번만 가공할 수 있는 작업장에서는 훨씬 더 어렵습니다. 그리고 반복되지 않는 작업의 처리 시간을 단축하는 문제는 공작물을 밀링 베드나 선반 척에 설치하기 위해 40톤 크레인이 필요할 때 더욱 어렵습니다.

인디애나주 그리피스에 위치한 Aeromet Industries는 매일 이러한 상황에 직면해 있습니다. 대규모 수리 작업이든, 이전에 접해보지 못한 큰 부품이든, 자체 설계한 맞춤형 맨드릴 드럼이든, 기계가 가공하는 거의 모든 구성 요소는 다릅니다. 이는 종종 액세스할 기존 CAM 프로그램이 없고 선반을 분리하기 위한 부품별 고정 장치가 없으며 주어진 부품에 대한 직접 가공 경험이 없음을 의미합니다.

그러나 수년에 걸쳐 Aeromet은 기계로 가공하는 상당한 구성 요소의 처리 시간을 최소화할 수 있는 일반적인 전략을 구현했습니다. 이것은 상점이 큰 재료를 가공하는 성공적인 틈새 시장을 구축하는 데 도움이 되었습니다. 회사 사장이자 공동 설립자인 Fred Wahlberg와 그의 조카인 영업 및 마케팅 관리자인 Neil Wahlberg는 최근 인디애나 북서부 매장을 방문하여 대형 가공 부품의 리드 타임을 단축하기 위한 Aeromet의 접근 방식에 대해 설명했습니다.

처음부터 큰일

Fred Wahlberg는 1971년 이 지역 제철소의 교체 부품을 만드는 작업장으로 Aeromet을 시작했습니다. 그 작업의 대부분은 철강 가공 라인을 위한 리코일러 및 언코일러 확장 맨드릴 드럼의 재조정과 관련되었으며, 대부분의 맨드릴 드럼은 특정 용도에 맞는 독특한 디자인을 가지고 있었습니다. Aeromet은 오늘날에도 여전히 그러한 유형의 작업을 수행하며, 대형 부품을 포함하는 기타 작업장 유형의 작업도 수행합니다. 그러나 시간이 지남에 따라 공장은 맨드릴 드럼 수리 작업을 제품 라인에 통합했습니다. 지속적으로 수리하는 장치 유형에서 조기 파손을 야기하는 일반적인 설계 결함을 확인한 후, 공장은 맞춤형 맨드릴 드럼의 자체 라인을 만드는 데 박차를 가했습니다. Aeromet의 맨드릴 드럼은 4140 또는 4340 강철 단조품으로 가공되어 다른 디자인에 사용되는 주조 부품보다 더 큰 내구성과 수명을 제공합니다. 또한 향상된 시트 그립 기능을 제공하여 라인을 시작할 때 궁극적으로 재료 낭비를 줄입니다.

Aeromet의 25,000제곱피트 시설을 빠르게 둘러보면 이 공장이 대규모 가공 작업에 적합하다는 것을 알 수 있습니다. 10톤에서 40톤에 이르는 다양한 크레인과 16,000파운드를 들어 올릴 수 있는 지게차가 있습니다. 또한 직경이 72인치, 높이가 84인치에 달하는 부품을 수용할 수 있는 Giddings 및 Lewis 수직 보링 밀을 포함하여 다양한 대형 CNC 기계를 보유하고 있습니다. Union PC-150 수평 보링 밀은 396 x 138 x 30인치의 X-Y-Z 이동과 29인치의 W축 확장 및 79 x 98인치 윤곽 회전 테이블을 제공합니다. 그러나 가장 최근에 구입한 기계는 텍사스 휴스턴에 있는 Shamrock Machinery를 통해 구입한 Ryazan RT317 선반입니다. 2009년 5피트 깊이의 기초 위에 설치된 이 CNC 선반은 67인치의 스윙을 가지고 있으며 433인치까지 부품을 수용할 수 있습니다. 옵션인 120마력 모터, 보링 바 부착물 및 1.5미터 척이 장착되어 있습니다. 더 작은 단위를 대체한 거대한 선반을 사용하면 더 큰 맨드릴 드럼을 만들고 더 큰 직경의 선삭 작업을 수행할 수 있습니다.

물론 이러한 유형의 부품을 성공적으로 가공하려면 충분한 용량의 장비를 보유하는 것보다 더 많은 것이 있습니다. Aeromet이 상당한 크기의 가공 부품에 대한 처리 시간을 최소화하는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

• 부품 픽업 및 배송. 때때로 신속한 처리 노력은 시설 외부에 주차된 것으로부터 시작됩니다. Aeromet은 부품을 빠르고 안전하고 효율적으로 이동하기 위해 작업장에 의존하는 고객의 이익을 위해 독점적으로 트럭을 유지 관리하고 운영합니다. 특히 수리 작업과 관련하여 Aeromet의 고객에게 신속한 대응은 매우 중요합니다. 공정 라인 구성 요소를 수리하기 위한 가동 중지 시간이 길어지면 고객에게 상당한 손실이 발생할 수 있습니다. 사실 Aeromet이 영업을 하지 않는 드문 경우지만(일반적으로 연중무휴 24시간 운영) 긴급 전화는 Wahlberg 씨에게 직접 연결되어 기사를 즉시 파견하여 손상된 부품을 픽업할 수 있습니다.

• 미리 계획합니다. Aeromet의 고객 중 일부는 Aeromet 자체 맨드릴 드럼의 수리 또는 업그레이드를 위해 가동 중단을 계획했습니다. 라인 가동 중지 시간을 최소화하기 위해 Aeromet은 모든 결합 구성 요소를 받기 전에 맨드릴 드럼의 일부 요소를 사전 가공할 수 있습니다. 이는 라인이 수리를 위해 다운되는 동안 필요한 총 가공 시간을 최소화합니다. 그런 다음 매장은 라인이 종료되면 고객의 짝짓기 장비를 가져옵니다. 적절한 기어 및 베어링 치수 측정 해당 측정에 따라 맨드릴 드럼 가공을 완료합니다. 그런 다음 수리된 어셈블리를 조립하여 배송합니다.

• 효과적인 프로그래밍 및 작업 시트. 이 가게는 1980년대 후반부터 CNC Software의 Mastercam을 사용했으며 현재 최신 버전의 프로그래밍 소프트웨어 "X5"를 보유하고 있습니다. 주문이 완료되면 공장의 CAM 프로그래머 3명 중 한 명이 엔지니어링 부서 또는 고객으로부터 직접 솔리드 모델을 받고 현장 직원을 위한 설치 시트 지침과 프로그램 개발을 시작합니다. 지침 패킷은 색상으로 구분되어 있으므로 직원은 패킷에서 자신과 관련된 섹션을 빠르게 스캔하고 식별할 수 있습니다.

자세한 지침 패킷을 통해 견습생과 경험이 부족한 작업자가 완전한 직공 유형의 업무를 수행할 수 있습니다. 지침에 포함된 부품 및 고정 장치의 CAD 이미지와 실제 사진(사용 가능한 경우)도 이러한 미숙련 직원이 작업을 더 잘 시각화하는 데 도움이 됩니다.

• 사전 설정 도구. Aeromet은 10년 전에 도구 프리세터를 사용하기 시작하여 기계를 교체하기 전에 홀더에 도구를 설치하고 측정할 수 있었습니다. 사전 설정 후 태그는 기계의 공구 포켓 위치 외에 X 및 Z 치수를 나열하는 공구에 배치됩니다. 그러나 도구 오프셋은 이더넷을 통해 장비의 제어 장치로 직접 전송되기 때문에 후자는 실제로 설정 담당자에게 중요한 정보입니다. 이 가게는 최근 Zoller에서 구형 모델을 교체하기 위해 새로운 프리셋터를 주문했습니다.

• 주기 시간 최소화. 대형 부품 가공에 대한 Aeromet의 현재 접근 방식은 과거와 다릅니다. 이는 부분적으로 절삭 공구 기술의 발전에 의해 주도되었습니다. 공장에서 강력한 절삭날을 제공한다고 말하는 Dapra의 커터를 주로 사용하는 Aeromet은 상대적으로 낮은 이송 속도에서 무거운 절삭을 수행하는 것에서 훨씬 더 빠른 이송 속도에서 더 가벼운 절삭으로 전환했습니다. 이것은 궁극적으로 더 높은 금속 제거율을 산출했습니다. 이 프로세스에는 인서트 안착 압력을 일정하게 유지하기 위해 토크 렌치를 사용하고 인서트를 8번 교체할 때마다 인서트 나사를 교체하는 작업도 포함됩니다.

• 과정을 연구하고 개선합니다. Aeromet은 운영 및 프로세스에서 낭비를 줄이기 위해 전체 인력의 지식을 활용합니다. 이것은 최근에 완료된 작업에 기여한 모든 사람들이 참석하는 매주 팀 회의를 통해 촉진됩니다. 운영자, 프로그래머, 설계 엔지니어, 검사 담당자 및 기타 사람들은 부품 생산과 관련된 모든 단계를 검토하여 특정 단계에 대한 예산이 초과된 사례를 식별합니다. 상점은 심지어 특정 단계를 비디오로 녹화했습니다. 이것은 경찰 활동으로 수행되는 것이 아니라 주어진 프로세스 단계가 간소화될 수 있는 부분을 밝히기 위한 시도입니다. 효율적인 도구 보관 및 검색을 위한 섀도우 보드 사용, 다음 작업을 위한 자재 대기, 절단 도구 사전 설정은 모두 이러한 지속적인 개선 회의의 결과입니다.

인재 육성

적절한 작업 현장 직원을 찾는 것도 Aeromet과 같은 매장의 성공을 위한 열쇠입니다. 그러나 Aeromet은 직원을 구하는 것보다 직원을 육성하는 데 중점을 둡니다. 이 가게는 1977년에 시작된 고등학교 견습 프로그램을 계속 이어가고 있습니다. 사실, 현재 그곳에 고용되어 있는 대부분의 사람들이 그 프로그램을 졸업했습니다. 이 프로그램은 Valparaiso Area Apprenticeship Advisory Council(발파라이소 지역 견습 자문 위원회)을 통해 운영되며, Wahlberg 씨가 자문 위원회 멤버입니다. 4년 견습 프로그램에서 학생들은 기본적인 기계가공 기술을 배우는 것에서 프로그래밍 및 기타 고급 작업장 업무로 발전합니다. 이 상점에는 일반적으로 작업 현장에 최소 몇 명의 견습생이 있으므로 신선한, 중간 및 최고 직위가 잘 혼합됩니다. 모든 견습생이 성공하는 것은 아니지만 자신의 재능을 개발하지 못하는 단점이 이러한 후보자 중 한 명을 잃을 위험보다 더 큽니다.

운영자 운영, 프로그래머 프로그램

Aeromet에서 작업자는 공작 기계를 실행하지만 프로그래밍하지는 않습니다. Wahlberg 씨가 설명하는 것처럼 여기에는 충분한 이유가 있습니다. 몇 년 전 공장에서 처음으로 CNC 기계를 통합하기 시작했을 때 작업자는 기계에서 작업 현장 프로그래밍을 수행하도록 교육을 받았습니다. 이제 상점을 통해 실행되는 모든 작업에 대해 CAM 프로그램이 생성됩니다. CAM 프로그래머는 또한 각 작업을 설정하고 실행하는 방법을 명확하게 설명하는 명령 패킷을 만듭니다. 도구도 사전 설정되고 태그가 지정되어 작업자를 위해 카트에 배치됩니다. 이를 통해 보통의 경험을 가진 작업자가 매장에서 대부분의 작업을 실행할 수 있습니다. 또한 문제가 발생하면 운영자가 아닌 프로세스의 잘못으로 간주됩니다. 이를 알면 작업자는 서서 기계 밀링을 보거나 부품을 회전할 필요가 없어 여러 대의 기계를 돌볼 수 있습니다. 또한 이 전략은 "숙련된" 운영자가 즉석에서 프로그램을 수정하는 것을 방지합니다. 변경을 수행하는 데 필요한 시간이 변경을 구현한 후의 잠재적인 시간 절약보다 종종 더 많기 때문입니다. 즉, 오퍼레이터는 특정 작업이 반복되는 경우 패킷을 검토할 프로그래머가 나중에 고려할 수 있도록 제안된 프로세스 변경 사항을 작업의 명령 패킷에 직접 작성하는 것이 좋습니다.