비디오:바퀴를 돌게 하는 독특한 혁신

이 비디오에는 Wes Wolfenbarger와 Gary Mailhiot가 자신의 독특한 자전거 부품에 대한 아이디어를 촉발시킨 이유와 이 부품의 개발에서 100가지가 넘는 다양한 변형 부품을 생산하는 국제 회사가 된 과정을 설명하는 내용이 포함되어 있습니다.

열렬한 사이클리스트이자 전문 자전거 정비사인 Gary Mailhiot가 자전거의 버텀 브래킷을 위한 새로운 디자인을 제작하기로 결정했을 때 그는 자전거 매장에서 일하고 있었고 기계 가공 경험이 없었습니다. 그러나 친구이자 미래의 비즈니스 파트너인 Wes Wolfenbarger와 인근 공작 기계 유통업체의 도움으로 자전거 업계를 괴롭히던 조기 베어링 고장 문제를 해결했습니다.

새로운 바텀 브래킷 디자인에 대한 Mailhiot의 아이디어는 2013년 그의 새로운 $5,000 탄소 섬유 자전거가 고급 티타늄 크랭크셋과 짝을 이루는 두 개의 플라스틱 베어링 하우징과 함께 자전거 매장에 나타났을 때 촉발되었습니다. 더 나은 디자인이 필요하다는 사실을 알고 있던 그는 일체형 알루미늄 구성이 더 나은 대안이 될지 궁금했습니다.

그는 기계 공장에서 일하는 기계 엔지니어인 Wolfenbarger에게 새로운 디자인에 대한 아이디어에 대해 상담했습니다. 그 전망에 흥분한 두 사람은 당시 Wolfenbarger의 고용주에서 프로토타입 작업을 하고 있었습니다. 그러나 결국 두 사람은 아칸소 주 노스 리틀 록에 자체 기계 공장을 만들어 내부에서 버텀 브래킷을 제조하기로 결정했습니다.)

바텀 무엇?

자전거의 바텀 브래킷은 크랭크셋을 자전거 프레임에 연결하는 데 사용되는 구성 요소로, 프레임과 독립적으로 회전할 수 있습니다. 합성 자전거의 바텀 브래킷은 프레임의 셸에 눌러져 있고 양쪽에 2개의 베어링이 있습니다.

두 사람은 바스탁 튜브에서 두 개의 베어링을 위한 얇은 벽 알루미늄 하우징을 가공할 수 있다고 결정했습니다. 그런 다음 베어링을 튜브의 각 끝으로 눌러 두 베어링 사이의 동심도를 개선하는 일체형 브래킷을 만들 수 있습니다.

운 좋게도 Wolfenbarger는 당시 Doosan 선반 재고가 있었던 현지 공작 기계 유통업체 TechMach(Rogers, Arkansas)와 협력 관계를 맺고 있었습니다.

에서 기계에 대한 감각을 얻은 후

바텀 브래킷은 보편적인 크기가 아니기 때문에, 이 회사는 이제 핵심 모듈이라고 하는 약 100가지 변형을 만듭니다. 사진 제공:BBInfinite

대리점의 위치에 따라 비즈니스 파트너는 6,000rpm의 속도 때문에 Doosan Lynx 220 LYA 터닝 센터를 첫 구매로 결정했습니다. 이러한 높은 스핀들 속도는 얇은 알루미늄 하우징이 요구하는 매우 엄격한 공차를 유지하는 데 중요하다고 Wolfenbarger는 설명합니다.

Mailhiot는 TechMach의 지침에 따라 1,500제곱피트의 시설을 임대했습니다. 유통업체는 또한 전력 요구 사항, 장비 서비스 및 금융 회사에 대해 비즈니스 파트너에게 조언했습니다. BBInfinite라는 이 새로운 신생 기업의 성공적인 모험의 시작에 불과했습니다.

Wolfenbarger에 따르면 이 회사는 제조하는 제품(하단 브래킷)과 "영원히 회전"에서와 같이 "Infinite"의 이름을 따서 명명되었으며, 원피스 디자인으로 빠르게 특허를 받았습니다.

문제 해결

Wolfenbarger는 대부분의 자전거 제조업체가 자전거 프레임의 양쪽에 하나씩 자체 하우징에 있는 두 개의 베어링으로 ​​구성된 투피스 바텀 브래킷을 사용한다고 설명합니다. 그러나 이 설계는 두 베어링 중 하나가 이동할 때(양 베어링에 가해지는 균일하지 않은 무게 때문에) 베어링 중 하나가 다른 베어링보다 빨리 마모되는 경향이 있기 때문에 문제가 되었습니다.

"우리의 일체형 설계는 베어링 배치를 훨씬 더 많이 제어할 수 있기 때문에 조기 베어링 고장에 대한 훌륭한 솔루션이었습니다."라고 Wolfenbarger는 설명합니다. 또한 이 디자인을 통해 자전거 제조업체나 제작자가 어셈블리를 자전거 프레임에 쉽게 밀어 넣을 수 있습니다.

이 회사는 일부 고급 자전거 브랜드의 하단 브래킷을 만들기 시작했습니다. Wolfenbarger는 다른 브랜드보다 하단 브래킷에 더 많은 문제가 있는 것으로 알려진 브랜드가 있어 먼저 해당 회사에 판매하는 데 중점을 두었다고 말합니다. "우리 웹사이트에 새로운 제품을 추가하여 카탈로그를 구축했습니다."라고 그는 설명합니다. “그런 다음 우리는 그 제품에 대한 새로운 YouTube 비디오를 만들 것입니다. 그리고 거기서부터 발전했습니다.”

두산 Lynx 220은 얇은 벽을 Wolfenbarger는 6,000 rpm의 알루미늄이 엄격한 공차를 유지하는 섬세한 재료에 필요한 속도라고 말합니다.

버텀 브래킷은 보편적인 크기가 아니기 때문에 회사는 이제 코어 모듈이라고 하는 약 100가지 변형을 만듭니다. 직경은 1-1¼에서 2인치(36mm에서 50mm)까지 다양합니다. 재고는 3피트입니다. 일반적으로 약 8~12개의 부품이 생성됩니다.

BBInfinite의 고객 기반은 고급 자전거 제조업체와 차고에 자전거를 조립하는 DIY 사람들을 모두 포함하도록 성장했습니다. Wolfenbarger는 "Gary와 저는 이러한 고객을 위한 시스템을 개발하여 그들이 바텀 브래킷을 스스로 설치할 수 있도록 하고 싶었습니다."라고 말합니다. "그리고 우리는 그것을 중심으로 지원 구조를 만들 것입니다." 따라서 팀은 명확한 설치 지침이 포함된 많은 YouTube 비디오를 수년 동안 녹화했습니다. 이 회사는 또한 웹사이트를 구축하고 결국 Shopify를 온라인 상점으로 사용하여 제품을 판매했습니다.

효과적인 가공 프로세스 개발

BBInfinite는 공장의 20hp Doosan Lynx 220 LYA 터닝 센터와 TechMach의 주요 성능 액세서리에 대한 지식을 통해 버텀 브래킷 어셈블리를 위한 얇은 벽 알루미늄 쉘을 가공하는 데 필요한 엄격한 공차를 일관되게 달성할 수 있음을 입증했습니다. 선반은 ± 0.00025 허용오차를 일관되게 유지하며 Wolfenbarger에 따르면 일부 고객의 경우 약 0.02인치 두께의 매우 얇은 알루미늄 가공에 매우 중요하며 매끄러운 표면 마감 처리가 가능합니다.

Wolfenberger는 다이아몬드 툴링은 또한 고품질의 표면 마감을 달성하는 데 도움이 된다고 말합니다. 이전 직장에서 샌드빅 코로만트 인서트를 사용한 후

Wolfenbarger는 Doosn Lynx 220에 서 있습니다. 회사의 바텀 브래킷 튜브를 소량으로 가공합니다. 자전거 산업이 호황을 누리면서 COVID-19 전염병 동안에도 BBInfinite에 비즈니스는 좋습니다. 그러나 Wolfenbarger는 공급망 부족을 예측하고 두산의 최신 선반인 Lynx 2100을 구매하기로 결정했습니다.

가공 위치에서 그는 공장의 알루미늄 부품에 이 툴링을 선택할 것임을 이미 알고 있었습니다. "저는 우리가 페라리를 만들고 있다고 생각하고 싶습니다. 우리는 품질을 추구하는 만큼 대량 생산을 추구하지 않습니다."라고 그는 말합니다. "그래서 우리는 고품질 부품을 생산할 수 있는 최고의 도구를 찾습니다."

그러나 또한 공작 기계와 그 부속품이 하나의 시스템으로 함께 작동해야 합니다. BBInfinite는 버텀 브래킷을 가공할 때 효율성을 위해 다음 옵션의 올바른 조합을 발견했다고 말합니다.

• 칩 컨베이어: 이 회사는 Hennig(드럼 스타일) 필터링 칩 컨베이어를 사용하여 선반에서 생성되는 작고 미세한 칩을 기계 밖으로 효율적으로 이동하여 기계를 깨끗하게 유지합니다. 이렇게 하면 기계에서 칩을 수동으로 제거할 필요가 없습니다.
• 콜렛 척: BBInfinite와 긴밀히 협력하는 TechMach의 영업 엔지니어 Zach Chimarys에 따르면 Royal Products의 퀵 그립 콜렉트 척은 다양한 부품 크기를 가공할 때 콜릿을 교체하면서 가동 중지 시간을 최소화합니다. 또한 척은 기계의 스핀들 속도와 일치하는 높은 rpm 등급을 가지고 있다고 덧붙입니다.
• 컷오프 바 풀러: Lynx 220에는 절단 도구가 통합된 Royal Products 바 풀러도 장착되어 있습니다. Chimarys는 이 기능이 기계 자동화의 한 형태라고 설명합니다. 그 이유는 도어를 열지 않고도 부품을 가공할 수 있고 다음 부품을 가공하기 위해 수동으로 막대를 당겨낼 수 있기 때문입니다. "3~4피트 길이의 알루미늄 막대 또는 알루미늄 튜브를 작동할 수 있으며 작업자의 방해 없이 여러 부품을 꺼낼 수 있습니다."라고 그는 말합니다.

BBInfinite의 일체형 바텀 브래킷 디자인은 일반적으로 조기 마모를 경험하는 두 개의 베어링을 위한 얇은 알루미늄 하우징으로 구성됩니다. 베어링은 하우징 튜브의 각 끝으로 눌러져 두 베어링 사이의 동심도가 향상됩니다.

회전이 완료되면 장치의 절단 도구가 바에서 공작물을 분리합니다. 그러면 장치의 풀러가 즉시 바를 잡고 다음 회전 작업을 위한 위치로 잡아당깁니다. 이러한 방식으로 요소를 결합하면 하나의 포탑 스테이션만 사용됩니다. 또한 별도의 풀러를 제자리에 인덱싱할 필요가 없으므로 사이클 시간이 단축됩니다.

• 부품 컬렉션: 부품이 전통적인 바구니에 떨어질 때 발생하는 긁힘 가능성을 없애기 위해 Wolfenbarger와 Mailhiot는 부품을 잡는 링잉 방식을 개발했습니다. Wolfenbarger는 이 공정을 기본적으로 속이 빈 알루미늄 튜브 부품을 잡는 홈 가공 도구로 설명합니다. (카니발의 "반지 던지기" 게임과 관련하여 생각해 보십시오.) 부품이 완성된 후 작업자가 수집할 수 있도록 부품이 캡처됩니다.
• 안개 수집기: 고 rpm 가공에서는 생성되는 미스트와 연기의 높은 출력을 포착하기 위해 미스트 수집기를 구현하는 것이 중요합니다. Chimarys는 이 깨끗한 매장이 LNS Fox WS 2 330 미스트 수집기 덕분에 깨끗한 상태를 유지하고 바닥에 묻은 기름과 공기를 깨끗하게 유지한다고 말합니다.

품질 관리를 위한 올바른 소프트웨어 사용

자신을 기계공이라고 생각하지 않지만 Wolfenbarger는 다른 사람이 없었기 때문에 공장 설립 초기에 선반을 운영했습니다. 그러나 그 이후로 회사는 선반을 운영할 기계공을 고용했습니다. 그러나 Wolfenbarger는 계속해서 CAMWorks에서 오프라인으로 기계를 프로그래밍합니다.

Verisurf 매핑 소프트웨어 프로그램은 BBInfinite의 Renishaw Equator에서 실행됩니다. 300 게이지 시스템을 사용하여 작업장에서 가공한 얇은 벽 알루미늄 튜브에서 프로브의 공차 측정 정확도를 높입니다.

소프트웨어 리셀러 GoEngineer의 지원 팀을 사용하여 SolidWorks의 제품군. 그는 전체 부품을 오프라인으로 프로그래밍할 수 있어 가공 중 개입이 불필요하기 때문에 소프트웨어가 사용하기 쉽다는 것을 알게 되었습니다. 그는 특히 특정 공작 기계의 도구 라이브러리를 제공하는 플러그인을 좋아합니다. 거기에서 그는 부품을 절단하는 도구를 시뮬레이션하고 프로그램을 미세 조정할 수 있습니다.

BBInfinite는 부품 크기 계산 오류가 없는지 확인하지 않으면 비즈니스 파트너가 폐업할 수 있기 때문에 품질 관리를 진지하게 고려합니다.

이것이 바로 Renishaw Equator 300 측정 시스템과 함께 실행되는 Verisurf 매핑 소프트웨어 프로그램이 비즈니스에 매우 중요한 이유입니다. 이 소프트웨어는 공장에서 가공한 얇은 알루미늄 튜브에서 프로브의 공차 측정 정확도를 높입니다. 그는 측정 중인 부품을 둘러싸고 있는 거미 다리처럼 보이는 프로브가 치수를 계산하는 동안 부품을 만진다고 설명합니다. 이를 통해 상점은 크기를 유지하기 위해 오프셋을 조정하는 방법을 알 수 있습니다. 그리고 부품을 폐기해야 하는 경우 BBInfinite는 재료를 재활용합니다.

레이저 마킹 및 조립

알루미늄 튜브를 가공한 후 회사에서 아웃소싱하여 아노다이징 처리합니다. 그런 다음 상점은 Derek Laser의 파이버 레이저 마킹 기계로 자체 레이저 마킹을 합니다. 기계는 자전거에 바텀 브래킷을 설치하는 방법에 대한 고객 지침이 포함된 QR 코드로 각 튜브를 표시합니다. 이들

사내 레이저 마킹 머신이 각각을 표시합니다. 자전거에 바텀 브래킷을 설치하는 방법에 대한 고객 지침이 포함된 QR 코드가 있는 튜브.

종이 없는 지침은 포장 재료를 줄이는 데 도움이 되며 회사에서 필요할 때 온라인 지침을 쉽게 업데이트할 수 있도록 합니다.

알루미늄 튜브의 양쪽 끝에 하나씩 두 개의(구매한) 베어링을 압입하는 것은 BBInfinite의 버텀 브래킷에 대한 자체 조립 프로세스의 마지막 단계입니다.

진행 상황 및 조언

이 공장은 회사 설립 당시 구입한 오리지널 Doosan Lynx 220 하나만으로 알루미늄 튜브를 가공하고 있습니다. 그러나 이후 비즈니스 파트너는 더 큰 부품을 가공하기 위해 약간 더 큰 스핀들 보어를 제공하는 또 다른 두산 선반인 Lynx 2100을 구입했습니다. 이 최신 기계를 통해 공장에서는 이전에 아웃소싱한 다른 제품에 대한 Delrin 스페이서를 자체 생산에 추가할 수 있었습니다.

작업에 적합한 장비를 소유하는 것은 반드시 필요하지만 Wolfenbarger는 사업을 시작하기 위해 즉시 공작 기계를 구매하는 것이 필수는 아니라고 설명합니다. 그는 제품이 실제로 생산되기 전에 마케팅하는 것도 마찬가지로 중요할 수 있다고 말합니다.

“기계 공장을 시작하려고 한다면 기계를 살 여유가 없다는 사실에 압도되지 마십시오.”라고 그는 설명합니다. “자신을 마케팅하는 방법을 찾고, 웹사이트를 만드는 방법을 찾고, 사람들이 당신을 찾을 수 있는 방법을 찾으십시오. 따라서 제품을 만들기 시작하면 마케팅이 다음 장애물이 아닙니다.”

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