在看到机械师花费四个小时在 VMC 上设置零件后,Mach Machine 的 Dan Olsen 知道他遇到了问题。解决方案似乎很明确:卧式加工。自动化系统出乎意料;但不久之后,新奇物就值得了。

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在车间的 Fastems FPC 柔性托盘容器的装载站前,Angela Olsen 和 Mach Machine 总裁 Dan Olsen 检查镜头卡口组件的尺寸。

2004 年,Dan Olsen 与人共同创立了电子商务网站 BoatZincs.com,向休闲和商业船民分销一系列专业海产品,包括“锌”,即附着在船体上的防腐阳极。为了满足特定客户的需求,BoatZincs 增加了基本的制造能力,后来开始为船舶行业以外的企业提供加工服务。今天,重点强调创新工艺开发和自动化,包括与智能Fastems柔性制造系统相连的先进Okuma卧式加工中心 (HMC) ,BoatZincs 的分支制造业务,Mach Machine, 为高科技、医疗、航空航天和军事等行业的客户处理精密零件的原型和生产运行。

定制耳轴

该车间之前在 VMC 的转台上安装了一个定制耳轴,以加工该激光镜头支架的五个侧面。现在,该操作已转移到车间的 Fastems 自动化系统。自搬迁以来,周期时间减少了近 60%。

虽然 Mach Machine 进入卧式加工和托盘自动化领域取得了相当大的成功,但最初感觉就像是跳进了水池的深处。

本土金属加工变得有利可图

这家位于马萨诸塞州哈德逊的公司在奥尔森先生收到客户要求提供螺旋桨阳极时开始生产自己的一些产品,但由于加工成本和需求猜测,BoatZinc 的供应商不愿生产这种螺旋桨阳极。“那时我们决定对零件进行逆向工程并开始自己制造这些零件,”奥尔森先生说。“我们建造了自己的小熔炉,并开始在我的车道上进行压铸。”

Olsen 先生拥有工程学和商业学位,但没有接受过正式的机械师培训。在购买了 CAD/CAM 软件并使用它生成 G 代码后,他自学了如何加工压铸模具和零件。从一台 CNC 床身铣床开始,非船用客户的名单不断增加,直到 Olsen 先生决定创建 Mach Machine Inc.。

为处理来自激光设备公司的涉及加工镜头卡口五个面的大型合同,Olsen 先生设计了一个定制的耳轴工作台并将其安装在 VMC 的旋转工作台上。这种布置将零件分度到不同的位置,并允许进行四轴定位加工,而无需多次设置。Mach Machine 能够在大约 24 分钟的循环时间内对支架的所有侧面进行加工。“我们在这方面的利率很高,结果证明是非常有利可图的,”奥尔森先生说。

该车间很快就有了两台 CNC 立式加工中心和一个车削中心。

潜入卧式加工和自动化

随着商店的生产组合和数量的增长,构建多个设置所需的时间也增加了。奥尔森先生看到一名员工每个月都需要花费四个小时来执行一个设置,他说:“我意识到是时候研究卧式加工中心的使用了,它使我们能够在墓碑上设计和制造夹具设置,然后离开它们永久存在。” 在 Olsen 先生研究 HMC 时,他的 Okuma 代表邀请他参加 Fastems LLC 的 Okuma HMC 和柔性托盘容器 (FPC) 的演示。“当时,我有点退缩,因为我只是想在卧式加工区弄湿自己的脚。这更像是潜水!” 他说。“但我意识到,我们不仅仅只有一份工作可以在这台机器上进行,我们实际上有几十份。

该设备的生产力和效率促使 Mach Machine 将其用于越来越多的工作,包括铝和不锈钢零件。也就是说,在清除切屑和更换收集箱以避免混合切屑方面,维持一个运行不同合金的 HMC 是很困难的。因此,该公司增加了第二台 MB 5000 并将 Fastems FPC 扩展到 24 个托盘。奥尔森先生说,它现在有两台专用机器,一台用于铝材,一台用于不锈钢,它们很忙。

除了简化设置过程之外,HMC 和 Fastems FPC 系统的结合还可以显着节省周期时间。当车间将加工转移到 HMC/FPC 系统时,镜头卡口部件的周期时间从每件 24 分钟减少到 10 分钟。“夹具是专门为零件设计的,因此我们能够利用机器的整个工作范围,”奥尔森先生说。“永久夹具还为我们提供了出色的零件间重复性。”

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在墓碑上装载有固定工件的托盘被放入 Fastems FPC
的加工队列中。虽然在队列中,但这些可能会在晚上或第二天加工,因为其他作业具有更高的优先级。“该软件不只是按顺序运行托盘 1、2、3、4 和
5,”Dan Olsen 说。“它实际上着眼于需要制造的所有东西以及何时需要完成工作。”

每月交货的一揽子采购订单包括进入 FPC 的大部分工作。“一旦工作在那里,它们就会永久存在。这使得在那时重新开始工作就像肉汁一样,“奥尔森先生说。

自动化如何影响员工和能力

三坐标测量机

Dan Olsen 和车间经理 Matt 在车间的 Hexagon Global 7-10-7 三坐标测量机 (CMM)
上检查涡轮转子的尺寸。“现在我们拥有高效的制造能力,我们正专注于发展一流的质量部门,”奥尔森先生说。

根据奥尔森先生的说法,Mach Machine 的自动化并没有导致裁员。恰恰相反:“我们一直在招聘,因为我们能够生产更多。这创造了很多机会,无论是在运输、接收还是质量控制方面。” 他指出,先进制造业的员工组合与传统制造业不同:“您不一定需要站在加工中心的操作员,但您确实需要具有工程背景、良好的编程技能以及对制造和材料有良好理解的人。”

关于刀具管理,Fastems FPC 软件收集有助于主动刀具策略的机器数据。该系统收集每个工具的磨损和破损信息,并使用该数据优化工具应用。例如,如果数据显示某个钻头在特定零件钻孔 500 个孔后经常断裂或磨损,则软件可以在工具完成 450 个孔时提示更换。Olsen 先生说,由于工具故障而导致的返工被最小化,并且车间每年超过 99.5% 的良品率反映了这一点。

Fastems 软件还管理不同作业的排序,以最大限度地提高效率、资源利用率和交付时间。当作业所需的原材料到达现场时,车间会向机器发送作业旅行者文件。操作员输入作业编号、零件编号、数量和到期日。通过自动 FPC 堆垛机将永久设置的特定作业托盘运送到装载站,然后操作员将原材料装载到托盘上。从那里,软件管理何时进行加工。即使作业已排队并准备就绪,它也可能在晚上或第二天进行加工,因为其他作业具有更高的优先级。加工完成后,软件会记录所有成品零件的库存,并将它们移出系统并进行检查和运输。

“现在我们拥有高效的制造能力,我们正专注于发展一流的质量部门,”奥尔森先生说,“让这台设备上线并实现自动化是我们的重中之重。” 即将签订的为期七年的车削航空零部件合同将要求对所有零件进行 100% 的检查。因此,Mach Machine 购买了一台带有全扫描头的新坐标测量机 (CMM)。Olsen 先生和他的员工正在采取措施使系统自动化,以尽可能轻松地验证零件的尺寸。

Olsen 先生正在探索将自动检测过程与 Fastems FPC 集成的可能性,以便为机器提供反馈并实现过程中的调整。

投资超过当前需求

根据 Olsen 先生的说法,设置 FPC(设计墓碑夹具、选择工具和编程操作)一开始并不容易。然而,“一旦我们轮换了第一份工作,它就变得越来越容易,”他说。“我们现在有一个流程,所以当我们投入一份新工作时,我们知道我们必须做什么以及期待什么。”

他补充说,实施 FPC 所涉及的财务承诺可能会吓跑一些店主。奥尔森先生建议店主不要不知所措。根据他的经验,“您只需要耐心等待制造商的技术支持、YouTube 等在线资源和在线论坛即可找到答案。”

“我一直坚信,如果我需要购买一台设备,我购买的技术并不能满足我的需要,”奥尔森先生说。“我总是尝试购买比我需要的更多的东西,因为它给了我成长的灵活性。每次我们这样做时,我们总是能够在某个时间点利用这项技术。” 他继续说:“新技术速度更快,可以生产更高质量的零件。一旦我们朝着这个方向前进,我们就会看到整体性能的巨大提升。与购买二手产品相比,你可能会支付更多的前期费用,但你得到的是一项卓越的技术。”

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