用于 COVID 诊断设备的零件订单突然激增,迫使 CBM Industries 迅速适应其第一台卧式加工中心,包括夹具和熄灯加工的挑战。

Bill Juchartz、Jim Veglas 和 Ben MacLeod

CBM Industries 的机加工车间经理 Bill Juchartz、总裁 Jim Veglas 和铣削车间主管 Ben
MacLeod 在车间的 Haas EC-400PP HMC 和托盘池前,这有助于其应对进入 COVID
的零件增加的订单诊断机器。大卫·巴伯提供的照片。

随着车间增加新的机床,他们必须重新考虑新设备如何适应现有的零件生产流程。有时这将需要车间重新编程零件,投资不同的切削工具,或创建新的夹具。它还可以要求车间做出更大的改变,例如实施熄灯加工。正如总部位于马萨诸塞州汤顿的制造商CBM Industries最近所经历的那样,这一过程可能具有挑战性,尤其是在大流行期间,并且对抗击大流行至关重要的零件的订单急剧增加时。但是,通过借鉴过去的经验并重新思考其生产过程的某些方面,这家商店现在变得更加高效和成功。

CBM Industries 成立于 1981 年,最初是一家分销企业,为其他制造商提供配套和供应商管理的库存。2000年,公司开始涉足增值、合同组装工作。随着某些组件中的机加工零件变得更加复杂和昂贵,它与中西部的一家机加工厂建立了合作关系。然后,在 2008 年,由于客户要求节省成本,CBM 购买了这家商店,并最终于 2009 年将其搬到了公司位于马萨诸塞州的地点。从那时起,该公司一直在承担越来越复杂的制造项目。

该公司目前拥有 15 台加工中心和 5 台 CNC 车床,大部分来自Haas,用于为生命科学/生物技术、自动化/机器人和半导体行业生产零件。直到最近,CBM 的所有加工中心都是立式的。但在 2019 年底,该商店决定购买其第一台 HMC,即带有托盘池的 Haas EC-400。这台机器是为即将到来的一项新工作而设计的,为兽医领域的一种诊断设备生产许多不同的零件,这似乎表明该车间需要增加产能。CBM Industries 总裁 Jim Veglas 解释说:“由于对这种诊断设备的需求被压抑,对这种设备的 5 年预测令人难以置信。”

HMC 似乎是正确的反应,该商店决定购买带有托盘池的卧式是基于其使用Midaco托盘更换器实现 VMC 自动化的经验。“我们开始为我们的一位自动化客户运行大批量零件,我们意识到仅使用托盘更换器就可以节省多少装载和卸载时间,”机加工车间经理 Bill Juchartz 解释道。该零件是一个有两个操作的提升臂,该车间将在一个周期内一次加工六个。“我们在拆除六个并将它们放入下一个设置的同时保持主轴移动,”Veglas 说。“这部分非常合适。这是我们进入横向世界的第一步。”

随着客户数量的增加,CBM 希望 EC-400 和托盘池能够提供灵活性和生产力。“我们不想一次运行所有部件,或者一年只设置两次。使用 HMC,我们可以创建托盘或墓碑,运行我们需要的任何东西并将其取下,”Veglas 说。“我们希望能够灵活地将产品快速进出加工中心,而带有托盘池的水平式 Haas 是理想的选择。”

适应 HMC

这台机器在车间里,准备在 2020 年初开始生产零件,但兽医设备工作被推迟到 2021 年第二季度。不过幸运的是,这台机器及时赶到了另一部分的大幅增加——进入用于 COVID 诊断测试的设备中的光学板。“实际上,我们非常幸运,我们购买了这台机器,”Veglas 说。

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该零件是由 Mic 6 铝制成的光学板,CBM 分两次加工。孔和槽在第一次操作中加工,第二次操作去毛刺并完成特征和轮廓零件。

CBM 已经生产这种 COVID 诊断部件一年多了,尽管生产速度要低得多。“去年,我们售出了 7,000 件,”Veglas 报道。“今年,我们将交付大约 70,000 件。每个月大约有 6,000 件。”

尽管机器及时赶到了订单的增加,但车间必须设置新机器,对其进行验证,重新编程零件,找出夹具并尽快进行首件检查。

CBM 表示,它之前在 Haas 界面和控制方面的经验帮助它适应了 HMC。“只要像我们一样了解机器,就可以轻松过渡,”Juchartz 说。“我们在车间有一群机械师,他们基本上不必学习一门新语言,”Veglas 补充道。Veglas 说,这家商店考虑在其决策过程中进行培训。采用需要对操作员进行培训的全新品牌可以扩大机器的投资回报率。

固定夹具

Haas EC-400PP 托盘池

EC-400PP 的七托盘池使车间首次实现了熄灯运行。该车间现在每周运行 5 天,每天 23 小时,每天生产 200 个零件。

尽管这家商店对这台新机器有一定程度的熟悉,但它以前从未使用过 HMC。这给 CBM 带来了许多挑战,其中最大的挑战之一是夹具。水平加工的夹持零件需要与垂直加工截然不同的策略。“在某些方面,在水平方向上,重力不在你这边,”Juchartz 指出。

CBM 决定为新机器建造自己的墓碑,该项目为商店节省了宝贵的时间和金钱。Juchartz 之前有过制作墓碑的经验,他在 VMC 上加工零件并将它们焊接在一起。然后他将它们放入 EC-400 中,使其面向底部并切割托盘中的所有表面。“它们都与工作台中的主轴完美对齐、垂直和成直角,”Juchartz 说。“这样,我们就有最好的机会保持严格的公差。”

该车间还为零件第一次操作中使用的 Mitee-Bite 固定装置制作了定位导轨。“它们的设计基本上是夹具的支撑,”铣削车间主管 Ben MacLeod 解释道。“它们每个的背面都有一个锯齿状的刀刃,可以咬入并固定零件的上半部分,这样它们就不会脱落,也不会去任何地方。” 该夹具在第一次操作期间固定零件,在此期间将孔和槽加工到毛坯中。

MacLeod 还为零件的第二次和最后一次加工操作开发了一种新的夹紧方法。新系统无需更换工件夹具,因此操作员无需再次处理零件。夹具将零件固定在第一次操作中创建的两个孔上,并提供足够的间隙使机器可以接触到零件背面的所有物体。“我们可以一次去毛刺,完成未完成的部分并对其进行轮廓分析,”MacLeod 说。该车间还能够将这种夹紧方法应用于 VMC 并提高这些机器的产量。新方法允许 VMC 每小时生产 6 个零件,高于旧方法的每小时 4.5 个零件。

熄灯加工

操作员将零件装载到 HMC 中的墓碑上

将光学板从 VMC 移至 HMC 时,CBM 不得不重新考虑夹具。商店自己建造了新的墓碑,并在机器的托盘上完成它们以确保准确性。

HMC 和托盘池还使 CBM 首次能够在熄灯状态下加工零件。尽管 Midaco 托盘更换器为车间提供了使用托盘的经验,但它并未使用该系统进行熄灯加工。然而,有了新的 HMC 和托盘池,商店知道该系统可以连续运行数小时不间断。“起初我们非常谨慎,”Juchartz 说。车间将让 EC-400 在第二班期间自行运行几周,直到它有信心让机器在一夜之间完全无人看管地运行。有用的是,该机器还具有“HaasConnect”功能,这是一个通知系统,在检测到问题时会向商店员工发送文本警报。

现在,完全建立了熄灯加工。CBM 每周 5 天、每天 23 小时在 HMC 及其三个定制墓碑上运行光学板。“在我们早上到这里之前,它已经关闭了大约 45 分钟,然后我们将其加载,然后我们一整天都会再次运行,”Juchartz 说。

结果

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CBM 总裁报告说,2019 年,该店售出了 7,000 个光学板。到 2020 年,这一数字已增加到 70,000 人。HMC 在帮助车间达到这些生产水平方面发挥了重要作用。

借助新的 HMC,该车间能够显着提高 COVID 诊断部件的产量。EC-400 的三个定制墓碑中的每一个都可以容纳 40 个零件(每侧 10 个)。该车间在托盘的两侧进行精加工,在另外两侧进行粗加工,每个周期每个托盘总共有 20 个完整的零件。“它一直在运行,”Juchartz 说。“我们在它运行时对其进行更改。三个托盘已装载完毕,随时可以使用。” 通过熄灯加工,卧式每天可生产 200 个零件。

然而,仅 EC-400 不足以满足需求。CBM 在两个轮班期间还在三台 Haas VF-2SS VMC 上运行该零件。每个 VMC 每天可以生产 100 个零件,比 HMC 少 50%。

除了帮助车间满足对光学板不断增长的需求外,新 HMC 增加的产能还使 CBM 能够降低其价格。该商店的这部分客户是直接与 COVID 诊断机 OEM 合作的合同制造商。原始设备制造商正在推动合同制造商节省成本,并且新机器允许更高的吞吐量,Veglas 能够将其客户的成本降低近 20%。“在我们提出降低成本后,客户立即为我们提供了另一个零件的机会,该零件的年产量高达 40,000 件,”Veglas 补充道。

CBM 不知道 COVID 诊断部分何时会恢复到大流行前的水平,但不断升级的需求将持续存在。那个兽医设备部分还在来。现在,来自光学板客户的新业务也是如此。在这些和其他潜在的新订单之间,该商店预计需要进一步增加产能。Veglas 说,它正准备在不久的将来增加第二个 Haas EC-400 和托盘池。

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