다중 스핀들 생산에 대한 비 전통적인 접근 방식

공장이 공작 기계 시장에 있는 경우 전문가의 지도에 의존할 수 있습니다. 공작 기계 제조업체는 장비와 기능을 알고 있습니다. 가장 적합한 응용 프로그램과 실패할 수 있는 응용 프로그램을 결정할 수 있어야 합니다.

그러나 일리노이주 카펜터스빌에 있는 Otto Engineering Inc.는 기존 방식에 대한 새로운 접근 방식을 통해 기존 방식을 벗어나 공급업체에 도전하는 것을 좋아합니다. 생산 가공 15년 전 오토의 이야기를 들려주었다. 이 후속 조치는 공급업체가 기계 판매를 꺼릴 정도로 급진적인 계획에서 회사가 실현한 성공에 대한 이중적 베팅을 보여줍니다. 소규모 로트에 CNC 멀티를 사용하는 것은 들어본 적이 없을 수도 있지만 특정 목적을 위해 기계를 구입하고 전략으로 큰 성공을 거둔 것은 조직 외부의 대부분에게 놀라운 일입니다.

통제 중

Otto는 까다로운 애플리케이션을 위한 스위치 제품 및 통신 액세서리의 개발 및 제조를 위해 1961년에 설립되었습니다. 원래 회전식 및 푸시버튼 스위치를 생산하던 제어 부문은 이제 광범위한 제어 스위치, 토글 및 그립 라인을 제공합니다. 군사, 항공 우주, 농업, 건설 및 기타 산업 분야에 제품을 판매합니다. 회사의 현재 프로젝트 중 하나는 향후 10년 이내에 화성에 사람을 보낼 가능성을 모색하는 NASA의 Orion 프로젝트를 위한 스위치 생산과 관련이 있습니다.

2004년 DMG MORI USA Inc.의 시카고 기술 센터를 통해 Otto는 Gildemeister GMC 35 ISM CNC 6-스핀들 멀티를 구입했습니다. 처리량을 줄이고 작업 현장에 유연성을 추가하기 위한 대규모 구매였습니다. 예상할 수 있듯이 Gildemeister에서 실행되는 일부 부품에는 10,000개 이상의 공작물이 필요할 수 있습니다. 그것은 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 훨씬 더 특이한 점은 회사가 50개, 25개 또는 심지어 5개(예, 5개 부품)만 필요한 실행도 주저하지 않는다는 것입니다. 6 스핀들 기계이므로 추가 부분을 ​​만들어야 합니다. 이러한 소량을 성공적으로 운영할 수 있는 유일한 방법은 설정 시간을 최소화하는 것입니다. 평균 실행은 200~1,000회이며 제작 시간은 약 2~6시간이 소요됩니다.

멀티 스핀들은 긴 설정이 필요한 것으로 알려져 있지만 Otto는 Gildemeister에서 평균 설정 시간을 약 15분으로 유지하면서 이러한 추세를 거스를 수 있는 방법을 찾았습니다. 일정에 따라 기계가 9시간 교대로 최대 6번 설정되는 날도 있고 하루 종일 단일 작업을 실행하는 날도 있습니다.

효과적인 이유

Otto가 기계를 구입한 이후로 작업장 감독인 Tom Secreto는 412개의 다른 부품을 프로그래밍했습니다. 7개의 다른 제품군과 부품당 평균 실행 시간은 16초입니다. 그는 13개의 서로 다른 전면 드릴, 16개의 서로 다른 전면 및 후면 가공 ID 선삭 공구, 10개의 서로 다른 드럼 측 OD 선삭 공구, 6개의 서로 다른 밀링 공구로 구성된 공구 라이브러리로 이러한 작업을 관리하여 총 45개의 공구를 교환합니다. 기계.

모든 부품에는 동일한 직경의 알루미늄 바 스톡만 사용됩니다. 부품 범위는 0.875인치에서 0.16인치 직경입니다. 더 작은 직경의 부품을 실행할 때 낭비되는 재료의 추가 비용을 상쇄하기 위해 Otto는 재활용 회사에 깨끗하고 오일이 없는 칩을 공급하기 위한 엄격한 기준을 유지합니다. 기계를 다른 직경의 막대로 전환할 필요가 없으므로 설정 시간을 크게 절약할 수 있습니다.

모든 도구는 퀵 체인지이며 모든 도구는 사전 설정되어 있습니다. 각 위치에 대해 충분한 도구 오프셋이 있는 Siemens 제어는 각 도구에 대한 모든 형상 오프셋을 쉽게 설정할 수 있도록 합니다. 일반적인 설정은 4~5개의 도구를 기계에 떨어뜨리고 원하는 부품에 대한 프로그램을 로드하고 픽오프 콜릿을 교체하는 것으로 구성됩니다. 프로그래밍 단계에서 시뮬레이션에 완벽하게 맞는지 확인하기 위해 추가 시간이 소요됩니다. 작업자는 사이클 시작을 누르기만 하면 첫 번째 부품의 정확성을 확신할 수 있습니다.

Secreto 씨는 다음에 기계에서 어떤 부품이 실행될지 알고 설정을 기다리고 있습니다. 모든 사전 설정 도구와 설정에 필요한 모든 것은 기계 옆 캐비닛에 보관됩니다. Machine Shop 관리자인 John Lang은 다중 스핀들의 문제 중 하나가 부품의 전체 길이를 결정하는 픽오프와 서브 스핀들 사이의 거리를 설정하는 것이라고 설명합니다. Otto의 전략은 표시기를 기계 내부에 장착하는 것입니다. 이전 부분에 따라 표시기는 다음 부분에 필요한 정확한 조정을 보여줍니다. 두 부분 간의 차이는 180,000분의 1에 불과할 수 있지만 다음 부분이 처음으로 올바르게 만들어질 수 있도록 "플러스 또는 마이너스 없음"으로 정확하게 조정됩니다.

그 비결은 부품군을 고려하는 일반적인 전략 대신 Otto가 프로그래밍에 대한 창의적인 접근 방식을 취하면서 도구군을 살펴보는 것입니다. 그들은 기존 도구를 살펴보고 모양을 만들기 위해 부품을 추가로 잘라야 할지라도 최소한의 사이클 시간을 추가하여 어떤 부품이 맞는지 확인합니다. "다중 스핀들의 경우 대부분의 경우 사이클 시간이 가장 긴 작업 또는 슬라이드에 따라 달라지기 때문에 이미 여유 시간이 있습니다."라고 Secreto는 말합니다. "예를 들어 슬라이드 6이 18초이고 가장 긴 슬라이드라면 주기는 18초입니다. 아마도 슬라이드 2는 거친 지루한 작업이고 12초에 불과합니다. 그러면 전체 사이클 시간에 영향을 주지 않고 6초의 황삭 작업을 슬라이드 2에 추가할 수 있습니다.” 라이브러리에 도구를 추가하는 것은 최후의 수단이며 거의 완료되지 않습니다.

정량화 가능한 이점

"우리는 로트 크기가 더 작을 때 생산하는 스위치로 더 많은 돈을 벌고 있습니다."라고 Lang 씨는 말합니다. “마진이 훨씬 높습니다. 대부분의 다른 작업장에서는 우리가 작업하는 만큼의 형상을 가진 공작물에서 사이클 시간을 15초로 유지하는 데 어려움을 겪을 것입니다.”

그는 표준 선반에서 이러한 부품을 만드는 데 2분이 소요될 수 있으며 설정은 3-5시간이 소요될 수 있다고 말합니다. 멀티는 기존 CNC 선반보다 사이클 시간이 약 7배 더 우수합니다. Lang 씨는 Otto가 이 모든 부품을 기존의 CNC 선반으로 만들었기 때문에 알고 있습니다. Gildemeister에 대한 투자의 결과는 회사의 지속적인 성공에 중요한 역할을 했습니다. Lang은 Otto에서 시작했을 때 회사 규모가 500만 달러였다고 회상합니다. 현재 1억 3,000만 달러 규모의 회사로 기계 설치 이후 꾸준히 성장하고 있습니다(2018년 15% 포함).

짧은 실행과 설정 시간으로 인해 Otto는 부품을 매우 빠르게 공급할 수 있기 때문에 기본적으로 기계를 재고 또는 재고로 사용하고 있습니다. 회사는 초과 재고를 보유하지 않습니다. 5,000개, 10,000개 주문량이 많아도 다음날 바로 받아보실 수 있습니다. 기존 CNC 선반에서는 일주일이 걸립니다. 여러 선반에서 부품을 실행하더라도 추가 설정으로 인해 시간이 더 오래 걸립니다. 고객은 사전 주문에 대해 생각할 필요가 없기 때문에 턴어라운드를 높이 평가합니다. 영업 팀이 주문을 취소하고 프로덕션에서 즉각적인 응답을 받을 것입니다.

다음 단계

Otto는 CNC 가공 기능 외에도 사출 성형, 스탬핑, 케이블 조립 및 케이블 오버몰딩도 수행하며 현재 약 575명의 직원을 고용하고 있습니다. 또한 최근에는 공구 및 금형 회사를 인수했습니다. 증가하는 노동력 부족의 영향에 대처하기 위해 회사는 고등학교를 졸업하자마자 1년에 2명의 견습생을 고용합니다. 이 견습생들은 일리노이의 공구 및 제조 협회에서 시간을 보낸 다음 강점에 따라 Otto에서 기계공, 모델 제작자, 금형 제작자 또는 공구 및 금형 전문가로 정착합니다. Lang씨는 “5년 전에 우리는 10년(지금부터 5년 후) 이내에 직원의 절반이 퇴직할 것이라는 결론을 내린 보고서를 작성했습니다. 우리는 그 문제를 해결해야 합니다. 도구 및 금형 회사의 최고 수준의 직원과 함께 새롭고 젊은 인재를 영입함으로써 우리는 미래의 요구 사항을 충족하기 위해 한 걸음 더 나아가고 있습니다.”

노동 문제에도 불구하고 회사는 계속해서 빠르게 성장하고 있습니다. 6월에 문을 열 예정인 새로운 100,000제곱피트 기술 센터를 건설하는 과정에 있으며, 여기에는 대부분의 CNC 가공 및 스탬핑 작업이 들어갑니다. 그 건물과 함께 회사의 현재 건물과 거의 동일한 새로운 Gildemeister가 올 것입니다. 그 기계는 현재 조립 중이며 6월에 배송될 예정입니다.

현재 멀티는 작업 현장에서 초기부터 거의 용량에 도달했습니다. 새 기계가 출시되면 Otto는 다양한 가공 전략을 시도할 수 있는 더 많은 유연성을 갖게 됩니다. 한 가지 고려 사항은 새 기계가 7/8인치와 1인치 및 16 ^번째 사이의 여러 부품 직경을 처리하도록 하는 것입니다. . "바 크기를 변경하는 데 약 반나절이 걸리므로 일반적으로 그렇게 하지 않았습니다."라고 Lang 씨는 말합니다. "그러나 우리는 상황을 다시 다르게 볼 수 있는 기회를 갖게 될 것이며 기존 CNC 선반에서 훨씬 더 많은 부품을 이동할 것입니다."

Otto는 GMC 35 ISM으로 짧은 실행과 많은 설정으로 간주되는 다중 스핀들에서 큰 성공을 거두었습니다. 부품을 신속하게 공급하고 기본적으로 기계를 사용하여 재고를 위한 재고 공간을 대체하는 데 잘 작동했습니다. 기계는 현저하게 적은 양의 유지보수가 필요했습니다. 슬라이드는 여전히 원본이며 재구성할 필요가 없습니다. 73,000시간 이상의 생산 후 기계에 필요한 유일한 유지 보수는 전기 드라이브, 케이블 및 바 피더와 관련된 것이었습니다. Otto는 새 기계에서 동일한 결과를 예상하고 여기까지의 토대를 마련한 창의성이 이끄는 지속적인 성장을 기대하고 있습니다.

Otto Engineering Inc.에 대한 자세한 내용은 ottoexcellence.com을 방문하거나 847-428-7171로 전화하십시오.