CNC 다중 스핀들이 Mitotec Precision 잡샵 효율을 변화시킨 방법

잡샵인 Mitotec Precision은 두 대의 CNC 다중 스핀들 기계에서 작업하는 오퍼레이터(견습생에서 직원이 된 Trevor Hutchins) 등의 작업 전환 속도를 높이기 위해 지속적으로 노력합니다. 이 기계들의 최적 배치 크기는 20,000개입니다. (사진 제공: Mitotec Precision)

Mitotec Precision은 다중 스핀들 캠 오토매틱에는 익숙하지만, CNC 다중 스핀들은 2019년 첫 구매(2022년 봄 두 번째 추가)로 새로 도입했습니다. 흥미로운 점은 이 위스콘신주 네세다 회사가 전통적인 캠이나 최근 CNC 다중 스핀들을 고생산성 공작기계로서 일반적으로 예상하는 방식(한 부품이나 유사 부품군 전용)으로 사용한 적이 없다는 것입니다.

"우리는 잡샵입니다." Clinton Pouillen 총괄 매니저가 설명합니다. "다중 스핀들 기계는 통상적으로 한 부품이나 유사 부품군 전용으로 쓰일 수 있지만, 우리는 교체 시간에도 불구하고 20,000개 로트 사이즈를 우리 방식대로 운영하는 방법을 찾았습니다."

"이를 고려하며 먼저 '우리는 어떤 회사인가?'를 물었습니다." Pouillen은 설명합니다. "우리가 다중 스핀들 회사라면 거기에 자본 투자를 집중해야 합니다. 또한 이 기계들이 단일 스핀들 기계 4대의 출력과 맞먹으면서 다중 공정이 필요할 수 있는 것을 대체하고, 그 기계들에 비해 전반적 생산성을 높일 수 있다는 점도 고려했습니다."

더 높은 생산 능력 외에도 CNC 다중 스핀들은 고객의 단축되는 납기/긴급 작업에 단일 스핀들 여러 대로는 대응하기 어려운 상황에서 더 빠르게 대응할 기회를 제공합니다. 또한 여러 기계에서 나오는 다중 품질 스트림 대신 단일 품질 스트림만 검사하면 됩니다.

최근 방문한 80명 규모, ISO9001-2015 인증 숍은 이제 두 대 CNC 다중 스핀들 셋업 속도를 높여 교체 시간을 최소화하면서, 좋은 도전 과제인 '완성 부품이 8초마다 떨어지는 이 기계들에 새 작업을 계속 공급하는 것'에 직면해 있습니다.

새로운 정체성, 방향

첫 CNC 다중 스핀들 구매는 비즈니스 리브랜딩 직후 이루어졌습니다. 2018년 말까지 회사명은 Necedah Screw Machine Products였습니다. Mitotec Precision으로 변경한 것은 기계식 기계에서 Swiss-type, 턴밀 같은 새로운 CNC 기술로 이동함을 고객과 잠재 신입 직원에게 보여주기 위함이었습니다. (회사에 따르면 접두사 'mito'는 '실 같은' 또는 정밀을 의미하며 발음상 강함과 힘을 내포합니다. 이름 후반부는 팀의 기술적 적성을 나타냅니다.)

숍은 8스핀들, 26mm 봉재 용량 구성을 선택했는데, 이 조합이 가공할 복잡한 부품에 적합한 크기와 속도의 균형을 제공한다고 판단했습니다. 또한 외부 쿨런트 라인을 없애고 툴링으로 오일을 공급하여 교체 시간을 더욱 단축하는 과정에 있습니다.

CNC 다중 스핀들 플랫폼은 다중작업 가공 기술의 다음 논리적 단계였습니다. 몇 개 제조사 검토 후 Tornos Technologies U.S. Corp.의 8×26 MultiSwiss를 선택했습니다.

Pouillen은 Tornos가 다중 스핀들 기계를 몇 가지 구성으로 제공한다고 말합니다. 숍은 8스핀들, 26mm 봉재 용량이 광범위한 복잡한 부품과 크기를 커버하는 최적의 크기, 스핀들 속도(6,000rpm), 스핀들 용량 조합이라고 판단했습니다.

또한 기계의 정수압 스핀들 베어링 설계에 깊은 인상을 받았습니다. "8개의 1인치 직경 강봉을 5,000rpm으로 돌릴 때 미스트 컬렉터 소리 외에 스핀들 소음이 안 들립니다." Pouillen은 말합니다. "진동이나 떨림이 없어 툴 수명 연장, 표면 조도 향상, 전반적 공정 안정성으로 이어집니다." 오일 온도 제어도 공정 안정성에 기여하며, 고압 오일 공급(20, 40, 80바 고압 쿨런트 펌프 탑재)은 칩 분열과 절삭 영역 칩 배출에 큰 도움이 됩니다.

Pouillen은 Tornos의 TB Deco 프로그래밍 소프트웨어가 다중 스핀들 플랫폼에 특히 유용하다고 느낍니다. "프로그래밍은 각 스핀들마다 고유 프로그램이 있어 생각만큼 어렵지 않지만, 소프트웨어 없이 대기 코드 조정은 어려울 수 있습니다." 그는 설명합니다. "또한 작업 실행 전 에러 코드나 오버트래블 조건을 드러내며 부품 실행을 자동 시뮬레이션합니다. 게다가 작업을 검증하면서 사이클 타임을 매우 정밀하게 계산합니다."

TB Deco 소프트웨어는 프로그래머가 가장 긴 사이클 타임을 가진 스핀들(다중 스핀들에서 진짜 부품 사이클 타임)에서 다른 스핀들로 작업을 이동시키는 등 변경을 가하면 전체 부품 프로그램을 자동 조정합니다. Mitotec Precision은 오프라인 시트를 두고 엔지니어링 팀이 두 CNC 다중 스핀들용 모든 프로그램을 그곳에서 작성합니다.

현재 숍은 현재 8시간 미만인 교체 시간을 줄이는 방법을 고안 중입니다. 단일 스핀들 신규 작업 셋업의 두 배 시간이 걸릴 수 있지만, 8스핀들 기계의 생산 속도가 이를 상쇄합니다.

예를 들어 Goeldenbodt 툴홀더 측면에 그라운드 스톱과 맞물리는 채널을 가공하여 높은 위치 반복정밀도로 빠른 교체를 가능하게 합니다. 이렇게 하면 각 툴이 특정 스핀들에 전용되어 툴 터치오프가 필요 없습니다. 또한 외부 쿨런트 라인을 없애고 툴링으로 오일을 공급하여 Trevor Hutchins 같은 오퍼레이터가 쿨런트 호스를 탈착/재클램프할 필요를 없애 교체 시간을 더 단축합니다. Pouillen은 MultiSwiss의 개방형 설계가 Hutchins에게 "오일 범벅이 되지 않고" 툴홀더에 쉽게 접근할 수 있게 해준다고 농담합니다.

고객 대응 개선

Mitotec Precision은 MultiSwiss 기계에서 여러 작업을 수행하며 고객의 긴급 작업에 더 빠르게 대응할 수 있게 되었습니다. "고객이 한 달에 복잡한 부품 20,000개가 필요하다고 연락할 수 있습니다." Pouillen은 설명합니다. "보통 여러 기계에 여유 용량이 있어야 하는데, 있을 수도 있고 없을 수도 있습니다. 다중 스핀들은 한 기계와 우리가 관리하는 단일 품질 스트림으로 대응할 수 있게 해줍니다."

Mitotec Precision은 두 CNC 다중 스핀들 양쪽에 공간을 남겨 향후 이 고생산성 기계를 비즈니스 모델에 더 추가할 계획임을 보여줍니다.

MultiSwiss는 한 고객의 작업을 더 많이 수주할 안전한 기회도 제공합니다. 단일 스핀들 여러 대를 한 고객에만 묶어두는 것은 좋은 비즈니스 판단이 아닙니다. 이제 두 대 CNC 다중 스핀들이 있으니, 한 기계에서 돌던 고객 작업이 그 기계 고장 시 다른 기계로 쉽게 이전되어 납기 지연 걱정이 없습니다.

생산 가속화의 파급 효과

Mitotec Precision은 CNC 다중 스핀들이 제공하는 생산량 증대와 기타 이점 혜택을 누렸지만, 두 개별 기계의 높은 생산량으로 인해 부품 검사와 세척에서 병목이 발생하여 이를 해소하기 위해 노력했습니다.

자동 비전 검사 시스템이 CNC 다중 스핀들의 생산량 급증으로 인한 측정 병목을 완화합니다.

전자의 경우, Oasis Inspection Systems의 자동 비전 검사 시스템이 부품 검사 속도 향상에 유용했습니다. "8초마다 완성 부품이 떨어지는 CNC 다중 스핀들을 특정 간격마다 수동 검사하려고 가동 중단하고 싶지 않습니다." Pouillen은 지적합니다. "빠른 자동 검사 공정으로 품질 보고 요건을 충족하면서 이 기계들을 계속 가동할 수 있습니다."

부품 검사처럼 부품 세척도 생산량 증가 시 병목이 될 수 있습니다. Mitotec Precision이 단일 챔버 진공 솔벤트 부품 세척기와 자동 적재/배출 시스템을 JCOM Imports에서 도입한 이유입니다. CNC 다중 스핀들이 블라인드 홀 같은 형상을 가진 복잡한 부품을 너무 빠르게 생산하기 때문입니다. 또한 부품 청결도 규제는 계속 엄격해지고 있습니다.

부품은 드럼에 플러딩(옵션으로 회전/텀블링, 초음파 사용 가능)하여 의료급 표준(50가지 세척 프로그램/레시피)으로 세척합니다. 진공 하에서 작동하여 에너지 효율을 높이고 기계 부품을 보호합니다. Mitotec Precision은 각 부품 바스켓에 바코드 시스템을 연동하여 적절한 세척 '레시피'를 자동 적용해 직원 공정을 단순화하고 있습니다.

CNC 다중 스핀들이 이전에는 주로 2차 작업에 쓰이던 4대 VMC의 시간을 확보해 주었습니다. 이제 Brother VMC에 팔렛 체인저와 유압 워크홀딩으로 생산 작업을 수행합니다.

반대로 CNC 다중 스핀들은 이전 주로 2차 작업에 쓰이던 4대 VMC의 시간을 확보해 주었습니다. 이제 이 기계들로 생산 작업을 합니다. 방문 시 본 예로는 의료용 소형 주물을 Brother VMC에서 팔렛 체인저, 유압 바이스, 로터리 테이블 위 Paws Workholding 시스템으로 가공하는 것이었습니다.

다음 단계

숍은 두 번째 MultiSwiss 수용뿐만 아니라 현재 쌍 양옆에 추가 CNC 다중 스핀들 배치를 위해 숍플로어 레이아웃을 변경하며 CNC 다중 스핀들 경로를 더 나아갔습니다. 영업 매니저 Warren Schoenborn의 과제는 새 작업을 확보해 해당 기계들에 백로그를 만들면서도 고객이 필요할 때 대량 긴급 작업을 수용할 가용성을 유지하는 것입니다. 전자와 관련해 의료, 광학 등 신규 시장 개척을 모색 중입니다.

어쨌든 이는 Mitotec Precision의 '다르게, 창의적으로 생각하라'는 모토와 일치합니다. 제가 계속 연락하며 지켜보는 숍 유형입니다. 나중에 다시 방문하면 어떤 새로운 공정이나 기술이 드러날지 모릅니다.

외관도 중요합니다

기계 가공 및 제조 비즈니스에 대해 글을 쓴 지 25년 되었습니다. (시간 빠르네요.) 어쨌든 그런 회사들이 이제 벽돌과 모르타르 운영(온라인도)에서 자신을 어떻게 표현하는지는 예전과 극적으로 다릅니다. Mitotec Precision 로비 모습을 보세요. '기계 가공 숍' 입구처럼 보이나요? 그렇지 않습니다. 그리고 그건 가공에 집중하는 비즈니스, 더 적절히 제조 고객을 서비스하는 비즈니스가 무엇인지에 대한 인식을 바꾸는 데 좋은 일입니다.