Hirsh Precision은 시스템을 신뢰합니다

Hirsh Precision Products의 문화는 신뢰, 자신감, 헌신이라는 핵심 가치와 성실성을 바탕으로 비즈니스를 수행하는 데 기반을 두고 있습니다.

간단한 위치 지정 핀에서 복잡한 유체 매니폴드에 이르기까지 제조된 모든 부품은 하나의 아이디어에서 출발합니다. 콜로라도 매장은 첨단 제조 기술과 세심한 프로세스 및 데이터 관리를 팀 중심의 기업 문화와 거의 40년의 경험과 결합하여 고객의 개념을 현실로 만듭니다.

기계공인 Steve Hirsh는 1979년에 콜로라도 주 볼더에 Hirsh Precision Products Inc.를 설립했습니다. 단일 Bridgeport 공장을 통해 Hirsh는 다양한 고객을 위한 소량 생산 운영과 도구 및 고정 부품을 가공했습니다. 그의 형인 Mike가 회사에 합류하여 LC-10 Okuma 선반과 수동 공구 교환이 가능한 CNC Wells Index 수직 밀을 추가했습니다.

사업이 성장함에 따라 공장은 38년 후에도 고객으로 남아 있는 자동차 전문 공구 제조업체 고객 중 한 명의 시설로 이전했습니다. 1993년에 Hirsh Precision Products는 24,000-ft2(2230-m2) 건물을 지었습니다. 현재 이 회사에는 주 5일, 2교대로 일하는 약 70명의 직원이 있습니다. 매장 생산량의 약 2/3가 의료 산업과 관련되어 있으며 대부분 혈액 처리 장비 부품과 같은 장치와 관련되어 있습니다.

제품 품질, 팀 캐릭터

역사를 통틀어 Hirsh Precision Products의 기본 원칙은 "정시에 제공되는 고품질 작업"이었습니다. 현재 회사의 엔지니어링 이사인 Steve Hirsh는 "고품질 작업은 정직하게 비즈니스를 수행한 결과이며 우리 회사 문화의 토대입니다."라고 말했습니다.

Hirsh에 따르면 회사는 직원 팀 구성원 간의 지속적인 개선, 학습 및 신뢰에 중점을 둡니다. 팀 구성원과의 Hirsh Precision Products의 관계는 독특하다고 할 수 있습니다.

회사의 채용 철학은 회사와 팀원 모두에게 적합한 인재가 되도록 하는 것입니다. 초기 기술 수준보다 성격, 성실성 및 적성에 중점을 둡니다. 허쉬는 “기본적인 성격이나 정시에 나타나거나 실수를 감수하는 방법을 가르칠 수는 없다”고 말했다. 직원이 열정적이고 관심이 많으며 호기심이 많으면 기술을 가르칠 수 있다고 덧붙였습니다.

회사의 긍정적인 문화의 증거는 직장에 여러 구성원이 있는 가족의 수입니다. Hirsh는 다음과 같이 말했습니다. “여기서 한 명 이상의 구성원이 일하는 대략 13개의 서로 다른 가족이 있습니다. 어떤 경우에는 같은 가족이 3~4명 정도 있습니다.” 실제로 팀에는 Steve, CEO Mike 및 CFO Kent라는 Hirsh 가족의 세 구성원이 포함되어 있습니다.

교육 아카데미

지속적인 학습에 대한 회사의 강조점은 시간이 지남에 따라 커졌습니다. 초기 교육은 머신에서 실시간 코칭으로 이루어졌습니다. 설정 시간을 줄이고 반복성을 보장하기 위해 프로세스 단계 및 설정에 대한 문서가 추가되었습니다. 현지 기계 무역 강사를 고용하여 현장 직원을 교육하는 것을 포함하여 다른 교육 계획이 수년에 걸쳐 수행되었습니다. 작년에 이 회사는 교육 및 개발 관리자를 고용하여 교육을 공식적으로 문서화하고 추적했습니다.

모든 훈련 노력은 이제 Hirsh Training Academy라는 하나의 우산 아래에 그룹화됩니다. 이 프로그램은 직원들이 직장이나 집에서 로그온할 수 있는 표준화되고 확장 가능한 커리큘럼을 제공합니다. 기본 요소에는 오리엔테이션 자료, 안전 및 측정 기술이 포함됩니다.

새로운 과정이 지속적으로 추가되고 시스템은 NTMA(National Tooling and Machining Association)에서 제공하는 것과 같은 외부 교육 과정을 추적하는 데도 도움이 됩니다. 모든 팀원은 Hirsh Training Academy의 구성원이며 자신의 경력 경로에 따라 학습 방향을 결정할 수 있습니다. 팀 구성원은 매년 감독자와 만나 자신의 관심 분야를 탐색하고, 교육 주제를 식별하고, 목표를 설정하고, 전년도 진행 상황을 검토합니다.

기술 투자

설립 이후, Hirsh Precision Products는 첨단 제조 기술에 지속적으로 투자해 왔습니다. COO Peter Doyle은 "우리는 특정 새로운 기능이나 특징에 대한 수익을 이해하려고 노력하고 이러한 혁신을 현명한 방법으로 활용할 수 있도록 노력합니다."라고 말했습니다.

오늘날 이 회사는 밀링과 선반 사이에 거의 균등하게 분포된 22개의 CNC 공작 기계를 보유하고 있습니다. 셀당 3~4개의 기계가 있는 6개의 생산 셀이 있습니다. 5축 기계가 눈에 띄며 1회성 가공을 가능하게 하는 위치 결정에 사용됩니다.

위치 정확도는 의료 제조에서 부품 등록, 공차 및 기능의 상호 관계를 유지하는 데 매우 중요합니다. 이 가게는 1mm 회전 부품부터 최대 3피트까지 다양한 크기의 부품을 제조하지만 "우리 작업의 80%는 손바닥 안에 들어갈 것입니다."라고 Hirsh는 말했습니다. 도금을 제외한 2차 작업은 자체적으로 수행됩니다. 공작물 재료는 의료용 플라스틱에서 열처리 가능한 스테인리스강에 이르기까지 다양합니다.

생산량은 일반적으로 많지 않습니다. “연간 우리는 무언가로 100개 또는 다른 것으로 최대 10,000개를 만들 수 있습니다. 일반적인 로트 크기는 약 200개 정도입니다.”라고 Hirsh는 말했습니다.

자동화의 진화

Hirsh Precision Products는 항상 프로세스를 자동화하는 방법을 모색해 왔습니다. 예를 들어, 첫 5년 동안에도 회사는 척커 선반을 적재하기 위한 공압 로봇에 투자했습니다. 해당 공장이 첫 번째 팔레트 교체 공장을 인수한 후 경영진은 팔레트 교체가 제공하는 유연성과 생산성을 인정하고 미래의 모든 공장에 이러한 방식으로 장착될 것이라고 결정했습니다.

FMS(유연한 제조 시스템) 기술에 대한 공장의 첫 번째 진출은 4축, 12팔레트 Tsugami FMA를 사용하는 것이었고 FMS 개념을 채택한 최초의 5축 기계는 10 스테이션 팔레트 교환기가 있는 DMG Mori였습니다.

FMS 응용 프로그램을 확장하기 위해 회사는 다중 기계 FMS 시스템에서 사용할 수 있는 옵션을 조사했습니다. "우리는 2년마다 한 팀으로 IMTS를 방문하여 고객 및 고객 부품과 관련된 기술을 파악합니다."라고 Hirsh는 말했습니다. 철저한 사전 조사 후 IMTS 2016에서 회사는 740mm x 460mm x 460mm X-Y-Z 작업 범위를 갖춘 Okuma MU-4000 트러니언 스타일 5축 CNC 수직 머시닝 센터로 구성된 FMS 시스템을 구입했습니다. FMS 제공업체 Fastems LLC의 모델 MDR-750 FMS ONE 제조 시스템

그 이후로 이 공장은 Fastems 시스템에 두 번째 MU-4000 분쇄기를 구입하여 설치했습니다. 이 분쇄기는 36개의 400mm 직경 팔레트, 3단계의 팔레트 보관소 및 1개의 LSC 로딩 스테이션이 있습니다. 이 시스템은 현재 시설 내에서 5개의 공작 기계와 120개의 팔레트를 처리할 수 있도록 확장 가능합니다.

Fastems의 제조 관리 소프트웨어(MMS)는 시스템의 운영 기반입니다. MMS는 인력, 도구, 기계 시간 및 원자재의 가용성을 기반으로 생산 우선 순위 결정을 내립니다. 일정을 짜고, 팔레트를 팔레트 랙으로 또는 팔레트 랙에서 이동하며, 부품 가공을 자율적으로 지시합니다.

Doyle은 다음과 같이 말했습니다. “마감 날짜와 필요한 수량을 알려줍니다. 그러면 MMS가 '체스'를 할 수 있고, 예정된 작업을 살펴보고, 배송 날짜를 맞출 계획을 세우고, 사용 가능한 리소스를 활용하고, 스핀들 시간을 최대화합니다. 그 결과 스핀들 활용도가 매우 높아졌습니다.”

작업장은 직원 일정을 입력하고 시스템은 팀원이 부품을 내릴 수 있을 때 완성된 부품을 검색합니다. “우리 팀에게 Fastems 시스템 운영은 스핀들을 계속 작동시키는 것의 중요성을 강조했습니다. 우리의 임무는 고정과 같은 필수 전제 조건을 구성하는 것입니다.”라고 Doyle은 말했습니다.

다중 팔레트 시스템은 대부분의 Hirsh 부품의 반복적인 특성과 잘 맞습니다. "설정은 우리에게 더 큰 변수 중 하나입니다."라고 Hirsh는 말했습니다. 작업장은 팔레트에 고정물을 그대로 두어 설치 시간을 실질적으로 없앨 수 있습니다. “36개의 팔레트를 사용하여 작업 설정을 그대로 둘 수 있습니다. 팔레트를 교체하면 리드 타임을 최소화하면서 활용도를 극대화할 수 있습니다.”라고 Hirsh는 말했습니다. 한 연구에 따르면 이 공장은 세 가지 일반적인 부품 제작 프로세스를 수행했으며 설정 시간은 72, 54, 92%, 평균 73%가 단축되었습니다.

Hirsh는 시스템의 기능을 완전히 이해하는 것이 중요하다고 강조했습니다. “Fastems는 시스템이 단순히 크고 멋진 팔레트 교환기가 아니라고 말했습니다. 그들은 우리에게 시스템을 믿고 작업을 입력하고 시스템이 작업 일정을 잡고 부품이 가동될 시기를 결정하도록 촉구했습니다.”

Most Bang for the Buck

Doyle은 "기술을 구매하기 위해 노력한다면 최대한 활용하고 싶습니다!"라고 말했습니다. 따라서 Hirsh Precision Products는 전담 Fastems 팀을 구성하고 FMS 시스템이 할 수 있는 모든 것을 발견하는 과제를 부여했습니다.

아마도 상점에 가장 중요한 것은 FMS 시스템이 야간, 주말 및 공휴일에 소등 작동을 가능하게 한다는 것입니다. "목표는 스핀들을 하루 24시간 가동하는 것입니다."라고 Hirsh는 말했습니다.

팔레트 작업 고정 장치는 또한 부품 밀도를 높일 수 있습니다. "그것은 소등 생산에 우리를 돕습니다."라고 Doyle은 말했습니다. “5분 주기로 작업하면 36개의 팔레트가 오래 지속되지 않습니다. 그러나 1시간 또는 2시간 주기가 있는 경우 밤과 주말을 통과할 수 있습니다. Fastems 시스템은 무인 시간을 최대한 활용할 수 있습니다. 15분마다 누군가가 있어야 하는 대신 시스템을 끄고 밤새 작동시킨 다음 다음날 부품을 교체할 수 있습니다."

이어 “여러 고객의 주문을 순차적으로 생산하는 것이 아니라 순차적으로 생산할 수 있다. 매달 100개의 부품이 배송되어야 하는 부품의 경우 일주일에 25개를 실행할 수 있으며 이는 하루에 약 5개입니다. 다음 부품으로 이동하기 전에 해당 항목만 100개 실행하는 대신 하루에 한 번 로드 스테이션에 작업이 표시되도록 할 수 있습니다.” 여러 기계에 걸쳐 팔레트 관리를 통합하면 부품을 두 대 이상의 기계에서 실행할 수도 있습니다.

모든 기능을 가공하기 위해 5축 포지셔닝이 필요한 부품은 이전에 Brother 5축 밀에서 원업 처리되었습니다. 작업 범위는 한 번에 한 부품만 처리할 수 있을 정도로 컸습니다. "Fastems 시스템을 사용하여 더 큰 공작 기계로 부품을 가공하고 하나의 팔레트에 있는 18개의 부품을 동시에 처리할 수 있습니다."라고 Hirsh는 말했습니다.

약 60mm 정사각형의 이 부품은 동일한 팔레트에 각 시퀀스의 6개 부품이 있는 3개의 시퀀스로 가공됩니다. 첫 번째 시퀀스는 블랭크에 더브테일 가공을 포함합니다. 시퀀스 2는 부품의 5면 가공을 다룹니다. 순서 3에서 더브테일이 가공되고 부품이 완성됩니다. 각 주기는 6개의 완성된 부품으로 이어집니다. Hirsh는 "일을 일괄 처리하는 대신 제작 일정에 맞춰 부품을 조금씩 공급할 수 있습니다."라고 말했습니다.

Hirsh Precision Products의 Fastems FMS 기술 적용에서 두 가지 주요 과제는 도구 관리 및 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템 호환성과 관련됩니다.

작업장 작업의 소량, 고혼합, 엄격한 공차 특성으로 인해 다양한 절삭 공구를 사용해야 합니다. Hirsh Precision Products가 처음에 두 개의 Okuma VMC와 함께 Fastems 시스템을 설치했을 때 시스템의 도구 관리 기능을 포함하는 작업장에서 재정적으로 실행 가능하지 않았습니다. 현재 각 Okuma 기계는 166개의 도구를 저장하며 도구 용량은 아직 제한되지 않습니다.

그러나 공장은 시스템을 총 5개의 머시닝 센터로 확장할 계획이기 때문에 각 기계에서 생산되는 부품 조합에 166개의 도구가 충분하지 않을 때 기계 안팎으로 도구를 이동하는 자체 시스템을 개발하고 있습니다. “FMS에 사용 가능한 도구 포트가 수용할 수 있는 것보다 더 많은 작업이 있을 때 우리는 자동화된 방식으로 도구 매트릭스 안팎으로 도구를 이동할 것입니다. 도구 이동이 우리의 시야에 있다는 실수를 방지합니다.”라고 Doyle은 말했습니다.

또 다른 문제는 ERP 통합입니다. Hirsh는 다중 팔레트 스케줄링을 지원하도록 설계되지 않은 오랜 ERP 시스템을 통해 모든 고객 약속 정보를 관리합니다. 그 이유는 ERP 시스템이 도금이나 열처리와 같은 외부 작업을 포함하여 원자재 입고에서 출하까지 전체 부품 경로를 평가하기 때문입니다. 작업 셀 활동에 중점을 둔 FMS 시스템에서는 분명하지 않은 병목 현상을 식별할 수 있도록 설계되었습니다. ERP 시스템은 적시 제조를 우선시하는 반면 FMS는 스핀들 활용을 우선시합니다.

결과적으로 Doyle은 "예를 들어, 대량 주문을 세그먼트로 해제하고 Fastem 시스템이 볼 수 있도록 정보에 대해 보다 선별적으로 함으로써 두 시스템의 요구 사항을 결합하는 방법을 찾고 있습니다."라고 말했습니다.

쉽지 않은 작업입니다. 허쉬는 “ERP 시스템은 결혼과 같다”며 “헌신과 투자가 있다. 필요하지 않다면 ERP 시스템을 변경하고 싶지 않습니다.”

Doyle은 다음과 같이 말했습니다. “Fastems의 FMS가 마음에 드는 점은 우리 팀이 기술로 해결할 수 없는 문제를 해결하는 데 집중할 수 있게 하는 동시에 기술이 매우 잘하는 것으로 입증된 작업에서 팀을 자유롭게 할 수 있다는 것입니다. 예를 들어 Fastems 시스템은 반복적인 작업에 탁월하며 작업의 우선 순위를 지정하고 스핀들을 계속 작동시키는 능력이 환상적입니다. 그러나 고정 장치를 설계하는 방법, 재료 특성에 대해 생각하는 방법 또는 생산 프로세스를 설계하는 최선의 방법을 알려주지는 못할 것입니다. 따라서 우리 회사에 적합한 영역에 집중할 수 있습니다.”

프로덕션 스코어카드

Hirsh는 회사의 모든 개인이 회사가 "정시에 제공되는 고품질 작업"이라는 지침을 수행하는 데 자신이 어떻게 도움이 되는지 알고 있기를 바랍니다. 하지만 허쉬는 “매일 모니터링할 수 없다는 걸 알게 됐다. 그래서 우리는 기계공이 기계공을 위해 디자인한 스코어카드를 개발했습니다. 안전, 품질 및 생산성의 우선 순위가 필요하며 하루 중 언제든지 각 우선 순위 영역에서 우리가 어떻게 하고 있는지 회사 전체에 업데이트를 제공합니다."

각 제조 셀에는 팀 구성원의 입력으로 개발된 맞춤형 스코어카드가 있는 컴퓨터 화면이 있습니다. 이를 통해 생산 이상에 대한 신속한 진단 및 대응이 가능합니다.

예를 들어, 감독자는 셀의 스코어카드를 확인하고 설정이 오래 지속되는 경우 적절한 사람을 불러 도움을 줄 수 있습니다. 한 페이지짜리 스냅샷은 회사 전체의 모든 고객 약속을 반영하고 약속 이행에 참여하는 팀 구성원을 보여줍니다. 적시에 정보를 제공하기 위해 스코어카드는 2분마다 업데이트됩니다.

다양한 FMS 시스템을 연구할 때 Hirsh는 최첨단 얼리 어답터 기술보다 내구성과 안정적인 성능을 찾았습니다. "우리는 최신 기술에 대한 투자와 책임이 아닌 잘 테스트된 것을 원하는 사이의 균형을 원했습니다."라고 Hirsh가 말했습니다. Fastems는 우리에게 올바른 선택입니다. 앞으로 수년간 우리 비즈니스에 적합할 것으로 기대하는 전략적 투자입니다."

빅 데이터 이해

Hirsh Precision Products의 Peter Doyle는 다음과 같이 인정합니다. “저는 데이터를 사랑합니다. 우리는 매일 그것을 봅니다. 우리는 생산 프로세스의 모든 단일 측면을 살펴보는 보고서를 가지고 있습니다. 사이클 시간, 부품 번호, 설정 시간, 재료 비용, 검사 데이터 ... 모든 데이터를 사용할 수 있습니다. 데이터 기반 제조와 관련하여 제가 유일하게 주저하는 것은 데이터 기반 제조를 올바른 방식으로 사용하고 있는지 확인하는 것입니다.

Doyle은 "문제는 기업이 데이터에 빠져서 무엇을 해야 할지 모르는 경우가 많다는 것입니다."라고 말했습니다. “데이터의 가치는 의사 결정을 지원하는 능력입니다. 문제를 분리하고 어떤 정보가 가장 유용한지 파악한 후에 수집해야 합니다.”

Doyle은 올해 회사가 전략 달성의 핵심 구성 요소로 분석 및 정보 관리를 추가했다고 말했습니다. “분석은 우리에게 가장 의미 있는 데이터를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 정보 관리를 통해 적시에 적절한 사람들에게 적절한 정보를 전달할 수 있습니다."

이 공장은 생산 결정을 내리는 데 도움이 되도록 데이터를 체계화하는 방법을 개발하고 있습니다. 예를 들어, CMM 데이터는 전자적으로 쉽게 캡처할 수 있지만 현재 작업장은 이전에 작업 현장에서 수작업으로 수행되고 기록되었던 도구 및 부품 검사 데이터의 전자 수집을 구현하고 있습니다. Doyle은 이러한 이니셔티브가 진행됨에 따라 "우리가 개발한 독점 프로세스 문서화 소프트웨어, ERP 및 Fastems MMS를 함께 가져와 데이터 자체가 자산이 되도록 하는 방법을 모색하고 있습니다. 데이터 사용을 개선할 기회가 있다는 것을 알고 있지만 여전히 방법을 찾고 있습니다.”

또 다른 단계는 기본 데이터의 품질을 결정하는 것입니다. 더 높은 품질의 데이터는 더 나은 결정을 더 빨리 내리는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 매 5분의 1의 부품을 검사하고 생산을 늦추는 대신, 공장은 통계적으로 50개 중 1개 부품만 검사하면 된다고 판단하여 효율성을 높일 수 있습니다. Doyle은 또한 일부 데이터의 진정한 가치에 대해 의문을 제기합니다. 기계 활용도 및 OEE 수치와 같은 특정 데이터는 의심할 여지 없이 가치가 있지만 일부 데이터 세트는 그다지 유용하지 않습니다.

예를 들어, 그는 1인당 생산성에 대한 국가 벤치마킹 연구와 같은 개인 성과에 대한 세부 데이터의 가치에 의문을 제기했습니다. “데이터가 수집되는 방식에 따라 벤치마크가 의사 결정과 비교할 수 없거나 적절하지 않을 수 있다는 측면이 있으며, 이것이 데이터 기반 제조의 이점이라고 생각하지 않습니다. Hirsh Precision Products의 성공과 문화는 우리의 핵심 가치를 기반으로 합니다. 우리는 정직하고 신뢰할 수 있으며, 우리가 하는 일에 열정적이며, 우리의 기술과 능력에 확신을 갖고, 충성스럽고 헌신적입니다. 이러한 기본 사항을 바탕으로 우리의 목표는 데이터를 사용하여 운영을 개선하고 세세한 관리가 아닌 다른 사람을 돕는 것입니다.”

Doyle은 Fastems 시스템을 Industry 4.0 데이터 기반 제조로의 여정을 시작하기 위한 실용적이고 적용된 방법으로 보고 있습니다. 그는 미래에 “인공지능은 아마도 무엇보다 제조업의 판도를 바꿀 것입니다. 이는 우리가 팀을 구성하고 훈련하는 방식을 바꿀 것입니다.”

제조 엔지니어링 관리 편집자 Candace Roulo가 편집했습니다.