100년 된 기계 공장 부활: Thermo IEC의 수익성 회복 여정

"미완성 부품 랙... 기계 절반이 셋업 중... 말을 질식시킬 만큼의 재공 재고."

이것이 1997년 Thermo IEC(매사추세츠 니덤 하이츠)의 기계 공장 관리자로 첫날 Wayne Wentworth가 맞이한 광경이었습니다. 공장은 부품의 절반 이상을 외주 가공하고 있었습니다. 경영진은 Wentworth 씨에게 도전을 제시했습니다. 기계 공장을 경제적으로 실행 가능하게 만들거나 청산하라는 것이었습니다.

이 100년 된 회사는 고정밀 플로어 및 테이블탑 원심분리기를 제조합니다. "우리가 가공하는 재료에는 어려운 점이 없습니다." Wentworth 씨가 말합니다. "기본적으로 알루미늄, 폴리프로필렌 플라스틱, 다양한 주조 금속입니다.

"공차도 특별히 까다롭지 않습니다. 중요한 것은 부품의 중량 분포입니다. 완벽하게 균형을 이루어야 합니다. 최대 30,000 rpm으로 원심분리하고 최대 50,000g의 힘을 생성할 때, 언밸런스 부품은 엄청난 소음을 내고 베어링을 급격히 마모시킵니다."

Wentworth 씨가 Thermo IEC에 합류했을 때, 공장의 기계들은 만족스러운 효율 수준으로 작동했지만 각 기계마다 전담 작업자가 있었습니다. 이로 인해 비용이 높고 생산성이 낮았습니다.

높은 재공 재고는 다른 요인들의 결과였습니다. 비상 부품 요청으로 생산 일정이 중단되었습니다. 이는 반제품이 기계에서 제거되어 재공 재고로 배치됨을 의미했습니다. 비상 가동을 위한 추가 셋업으로 가동 중단 시간이 증가했습니다.

"부품에 드릴링과 보링이 필요하면, 먼저 모든 부품을 드릴링한 다음 나중에 보링했습니다." Wentworth 씨가 설명합니다. "이로 인해 한 번이 아닌 두 번의 셋업이 필요했고, 생산 시간이 연장되고 재공 재고가 증가했습니다."

공작기계에도 다용성이 부족했습니다. "우리 부품 다수는 터닝과 밀링, 또는 전면 및 후면 터닝이 모두 필요합니다." Wentworth 씨가 말합니다. "우리가 가진 장비로는 다중 척킹이 필요하거나, 단일 부품을 생산하기 위해 두 대 이상의 기계를 셋업해야 했습니다."

Thermo IEC는 먼저 1인 1기계의 높은 비용을 해결했습니다. "우리는 110,000 평방피트의 넓은 건물에서 운영하며, 절반 이상이 부품 제조, 조립, 포장에 사용됩니다." Wentworth 씨가 말합니다. 부품 분석 후 기계들을 셀로 재배치하여 최소 공간에서 최대 범위의 부품을 생산할 수 있게 했습니다.

작업자들은 여러 기계를 담당할 수 있게 되었습니다. 제조 셀 사용으로 인력이 20% 감소했지만 초과근무는 증가하지 않았습니다.

다음으로 셋업 시간을 단축했습니다. 기계들을 서로 가깝게 배치하고 각 셀을 공구실 가까이에 배치한 것이 다소 효과적이었습니다. 공구들을 작업 박스로 분류했으며, 각 박스에는 특정 부품에 필요한 모든 공구와 픽스처가 들어있었습니다. 마지막으로 모든 밀링 부품에 대해 서브 플레이트와 픽스처 플레이트를 제작했으며, 각 플레이트에 좌표를 가공하여 즉시 참조할 수 있게 했습니다.

셋째, 생산 그룹은 영업 및 마케팅과 더 긴밀한 협력을 통해 판매 추세와 수정된 판매 예측에 대한 빈번한 보고를 얻었습니다. 이를 통해 더 효율적이고 반응적인 생산 일정을 수립하고 비상 중단을 없앨 수 있었습니다.

마지막으로 Wentworth 씨는 다양한 공작기계 브랜드를 평가하고 Daewoo(뉴저지 웨스트 칼드웰)를 선택했습니다. 인근 기술 연구소에서 일하는 가까운 친척이 18년 된 Daewoo Puma 10 CNC 터닝 센터를 유리한 가격에 Thermo IEC에 판매했습니다.

중고 Puma 10과 신형 Puma 250MS 두 대의 Daewoo 터닝 센터가 1999년 같은 날 도착했습니다. Thermo IEC의 제조 엔지니어 Keith Winstanley가 첫 가동일을 설명합니다. "알루미늄 베이스 가공 중이었습니다. Puma 10을 가동했고, 첫 번째 부품이 공차 내에 잘 나왔습니다. 사실 전체 런을 단 한 개의 부품도 아웃오브스펙 없이 실행했습니다." 그게 3년 전이고, 회사는 여전히 Puma 10을 거의 매일 유사한 결과로 가동 중입니다.

Puma 250MS는 Thermo IEC 기계 공장에 새로운 효율성 수준을 가져왔습니다. "이 기계는 직경 3인치까지 바 스톡을 수용합니다." Winstanley 씨가 설명합니다. "30마력 스핀들 모터로 깊은 절삭을 고이송으로 할 수 있습니다. 사이클 타임이 훨씬 단축되었습니다."

Puma 250MS는 서브 스핀들 및 라이브 툴링을 장착했습니다. 공장은 복잡한 부품을 단일 셋업으로 한 기계에서 생산할 수 있게 되었습니다. 이전에는 다중 척킹과 두 대 이상의 기계 참여가 필요했던 부품들입니다.

또 다른 장점은 더 빠른 셋업입니다. 자동 공구 세터로 스킴 컷과 측정이 불필요해졌고, 공구 오프셋이 기계 컨트롤러에 자동으로 입력되어 데이터 입력 오류 위험이 제거되었습니다.

단일 교대 근무로 운영하며 인소싱 증가로 인한 절감액을 계산했을 때, Puma 250MS의 회수 기간은 2년 미만이었습니다.

2000년 10월, Thermo IEC는 기존 Hitachi Seiki HC500을 보완하기 위해 Daewoo DMH-400 수평 머시닝 센터를 구매했습니다. "인소싱 부품이 많이 늘어나 추가 용량이 필요했습니다." Winstanley 씨가 말합니다. "DMH-400은 스핀들에 30마력을 제공해 더 깊고 빠르게 절삭할 수 있었습니다. 60툴 ATC, 스핀들 스루 쿨런트, 리지드 태핑 기능도 마음에 들었습니다. 컨트롤러의 멀티 블록 룩어헤드 기능도 시간 절약에 도움이 되었습니다. 전반적으로 용량을 크게 늘렸고 지금까지 공장 비용 절감에 가장 큰 기여를 했습니다."

추가 혜택으로 Daewoo 터닝 센터와 머시닝 센터 모두 Fanuc 컨트롤을 사용합니다. 작업자들이 다른 컨트롤과 운영 체제를 배울 필요 없이 기계 간 이동이 가능합니다.

Puma 400M이 Thermo IEC 공장에 최근 추가되었습니다. 2001년 12월 도착한 이 19,500파운드, 50마력 라이브 툴링 터닝 센터는 Puma 250보다 첫 몇 달 동안 더 큰 절감 효과를 냈습니다. 완전 회수는 약 18개월 내 예상됩니다.

신규 장비와 합리화 노력으로 측정 가능한 혜택이 나타났습니다. 프로그램 시작 이후 외주 제품이 절반으로 줄었습니다. 회사가 시간 대비 기계 가동률로 계산하는 생산성이 76.7%에서 101.1%로 증가했습니다. 기계 공장 인원은 1998년 수준보다 20% 낮게 유지되고 있습니다.

가장 중요한 것은, 이 기간 동안 제품 판매가 약간만 증가했음에도 법인 이익이 160% 이상 성장했다는 점입니다. 이는 Thermo IEC의 사내 기계 공장 실행 가능성이 입증되었기 때문으로 분석됩니다.