タフなものを回す

ミシガン州ウォレンにあるGentzIndustriesは、一部のサプライヤーが顧客として好むショップの1つであり、他のサプライヤーはそうではありません。 Gentzを優れた顧客として持つことで、サプライヤーはより良くなり、他のすべての顧客も同様に利益を得ることができます。

ゲンツは「挑戦的」と呼ばれるかもしれません。ただし、課題に対処することが、より強くなるための最良の方法です。会社が「難しい」、「要求が厳しい」、「常に激しい交渉をしている」というわけではありません。それどころか、それは非常にオープンで協力的で公正です。問題は、Gentzが航空宇宙および発電におけるいくつかの独自の挑戦的な生産要件に専念していることです。商業および軍事市場向けの複雑なタービンエンジンコンポーネントの製造は、そのビジネスの主要な部分です。これらのコンポーネントには、燃焼ケース、高圧タービンハウジング、排気ケーシングが含まれます。旋削、フライス盤、放電加工などのCNC機械加工プロセスに加えて、このショップは、油圧プレス、レーザー切断、ウォータージェット切断、ハイドロフォーミングなどのプロセスを使用した板金の成形に関する幅広い専門知識を持っています。おそらくその最も優れた能力は、TIG溶接、電子ビーム溶接、真空炉ろう付け、およびその他の高度な接合技術を使用して、多数の機械加工および成形品を完成品に組み立てることです。

言うまでもなく、ジェットエンジンコンポーネントの品質要件は非常に厳しく、これらの要件を満たすことがGentzの最優先事項であり、業界でのショップの評判はそれにかかっています。その他の最大の懸念事項は、効率とコスト管理であり、これがショップの収益性を決定します。

過去数年間で、ゲンツが切削工具の購入方法を変更したことは注目に値します。同じ時期に、工作機械への投資に関する考え方も変わりました。これらの変更は、同社が継続的に加工時間を短縮し、セットアップを削減し、部品の取り扱いを最小限に抑えながら、品質とコストの目標を一貫して達成することに成功した理由の1つです。興味深いことに、Gentzは、特別に開発されたインサートとカスタマイズされたツールホルダースタイルにより多くを費やしていますが、高価なハイエンドの工作機械の購入から離れています。ただし、どちらの場合も、これは会社がより価値を意識するようになったことを反映しています。

工具の支出を削減することや工作機械に投資することに関して価値を意識することは、大きな違いを生みます。この会社はたくさんの切削工具を購入しています。購買マネージャーのMarkMcWilliamsによると、この店は超硬インサートに年間約125万ドルを費やしています。 Gentzはまた、特に昨年かそこらで、Pratt＆Whitney150ジェットエンジン用のタービンケースの生産に向けて立ち上がったため、かなりの数の工作機械を購入してきました。 2007年の初め以来、同社は10個の新しいCNC工作機械を設置しています。

超硬インサートおよび関連する切削工具製品への支出を最大限に活用するために、Gentzは、主要な切削工具サプライヤーであるSeco Tools（ミシガン州トロイ）、およびSecoの現地代理店であるE＆RIndustrialと協力する非常に珍しいアプローチを開発しました。 。ショップは毎月フォーラムを開催し、これらのサプライヤーに最も差し迫った機械加工の課題を提示しています。これらのフォーラムは、フライス盤も恩恵を受けていますが、アプリケーションの旋削で顕著な成功を収めています。

Gentzが工作機械への投資で従う新しい哲学は画期的なものではないかもしれませんが、同様に注目に値します。過去2、3年まで、この店は新しい機械の購入に普及した「あなたが支払うものを手に入れる」という精神を持っていました。これにより、ショップは主に高価な機械を購入しましたが、その多くは日本からのものでした。これらの機械は依然として非常に生産的な資産として高く評価されていますが、同社は別の方向に進んでいます。インコネルやその他のエキゾチックな合金での最も困難な旋盤用途のために、ゲンツはジョンフォードから水平旋盤やVMC、ユージから垂直旋盤などの台湾の機械を数多く買収しました。この考え方の変化は、主に、米国の輸入業者であるAbsolute Machine Tools（オハイオ州ロレーン）と、その販売業者であるSingleSourceTechnologiesの努力によるものです。これらのマシンは、Gentzの厳しいパフォーマンス基準を満たし、「コストパフォーマンスに優れたマシン」を表しています。 GentzCOOのRogerBartolemei氏によると、台湾製の機械に目を向けることで、ショップはジェットエンジンコンポーネントの需要の高まりに対応するために必要な能力と能力の両方を獲得することができました。

OEMおよび修理のジョブショップ

特定のサプライヤーとの関係に対するGentzのアプローチは異例かもしれませんが、ショップは他の点で際立っています。複雑な部品を少量生産します。 OEM製品は、売上の約80〜85％を占めています。売上の15〜20％は「オーバーホール」作業であり、重要なジェットエンジン部品の修理、改修、アップグレードです。航空機を空中に戻すには、オーバーホール作業をすぐにやり直す必要があることが多いため、Gentzは、ジョブショップ環境に適したリーン生産方式のバリエーションである「クイックレスポンス製造」の原則に従います。工作機械は、一連の操作を完了するのに自給自足のセルに配置されます。迅速な切り替え、標準化されたツール、および視覚的な製造（すべてが見えるようにし、確実に識別できるように明確にマークされている）は、ショップエリア全体で実践されています。

同社はこれらの方針に沿って何年にもわたって進化してきましたが、1949年の設立以来、航空宇宙店の仕事としてのルーツに忠実であり続けています。ウォーレンの現在の場所は、元の場所から少し離れています。 2007年12月に完了した最新の拡張により、総製造スペースは約132,000平方フィートになりました。ゲンツの労働力も増えており、300人に近づいています。

製造に対する同社のアプローチは本当に包括的です。そのエンジニアは、顧客の設計者と協力して、コンポーネントの製造可能性だけでなく、それらの修理可能性も改善します。 Gentzは、OEM製造プロセスを開発しているときに修理および保守マニュアルを作成し、完成したコンポーネントの納品時に修理パッケージを提供できます。ただし、生産プロセスは、起動後も固定されたままではありません。運用を合理化し、コストを削減する方法を考えることはすぐに始まります。

一見逆説的なのは、同社が製造プロセスを改善する試みについて、同時に慎重かつ積極的であるということです。コンポーネントは、特定の操作に到達するまでに、数万ドルの付加価値を表すことができます。その操作が安定していて予測可能である場合、ショップは現状を混乱させる可能性のある変更に当然のことながら警戒しています。現状がボトルネック、過剰なカッター消費、自動化への抵抗、またはその他の機械の理想的とは言えないパフォーマンスレベルを表す場合、ショップは積極的により良い方法を模索します。

これが、工作機械のサプライヤーや切削工具のメーカーとのやり取りがGentzに大きな違いをもたらす理由の1つです。

ツーリングフォーラム

毎月開催される「ツールフォーラム」は、Gentzがサプライヤーとのやり取りを新しい有益なレベルに引き上げる方法の良い例です。参加者には、CNCプログラミング、エンジニアリング、購買部門を代表するGentzの担当者が含まれます。 Bartolomei氏とOEM製造マネージャーのJimStevensは通常、これらの会議のGentzチームの一部であり、このプロセスに対する経営陣のサポートのレベルを示しています。

SecoのアプリケーションエンジニアであるBelindaSmithは、通常、これらの会議でE＆RIndustrialのカウンターパートに加わります。これらのフォーラムのアイデアが数年前に最初に浮かび上がったとき、参加の招待はGentzで製品が使用されていた他の切削工具メーカーに拡大されましたが、Secoだけがこのコンセプトを熱心に受け入れました。

会議は通常、注意が必要な特定の操作に焦点を合わせます。本質的に、これらのフォーラムは、Gentzに、その操作を実行するためのより良い方法を見つけるために工具サプライヤーに挑戦する機会を与えます。懸念事項や不満点を特定した後、グループは、追求する特定の改善プロジェクトを決定する前に、オプションと代替案について話し合います。これらのプロジェクトは優先順位が付けられ、「アクションレジスタ」に追加されます。これは、開始日、完了予定日、および達成すべき特定のパフォーマンス目標に関するメモを含む進行中のプロジェクトのリストです。アクションレジスターは、各フォーラムの主な成果であり、通常は約90分続きます。

多くの場合、Secoは、アクションレジスタの項目に応じて、新しいカッティンググレード、インサートジオメトリ、またはインサートコーティングを開発しました。これらの「ゲンツスペシャル」が製造現場で証明されると、一部はSecoカタログの標準アイテムになる可能性があります。その他は、ゲンツのワークピースの高度な設計によって課せられる独特の困難に対する独特の解決策です。

Gentzチームは、コストの懸念はカッターのコストではなく、カットのコストに焦点を当てる必要があることを理解しています。特別に設計されたツールは、標準的なアイテムよりもコストがかかる可能性があり、場合によってはかなり高くなります。部品コスト分析は、よりコストのかかるインサートまたはカッターアセンブリの価値を明確かつ正当化するのに役立ちます。同様に、チームは、ツールの実践の概念に挑戦する概念を受け入れる必要があることを認識しています。これは、トライアルカット中にある程度の緊張を引き起こす速度または送りで工具を実行することを意味する場合があります。

GentzとSecoの協力が成功した初期の例は、インコネルの燃焼ケーシングでのねじ山のフライス盤操作でした。工具サプライヤーからの意見に基づいて、このショップは、各ケーシングに52のネジ穴を完成させる時間を短縮し、各穴を仕上げるための手で叩く必要をなくすことで、年間60,000ドル以上を節約することができました。この部品の製造プロセスを最初に開発したとき、ショップは0.156インチのスレッドミルを使用したいと考えていました。残念ながら、他のサプライヤーのこのサイズの工場では、糸を壊さずにフルサイズにカットすることはできませんでした。その結果、ショップはそれほど弱くない大きなスレッドミルを使用することに決めなければならず、各穴に3回の光パスを取り、スレッドを小さめのままにしました。各穴を手動でフルサイズにタップするには、ケーシングごとに平均でさらに90分かかりました。

スミスさんは、このショップでは、SecoのThreadmasterシリーズの0.156インチのスレッドミルを使用して、サイズに合わせた穴を作成できると信じていました。これらの超硬工具は、マイクログレイン超硬構造とTiCNコーティングで設計されています。ただし、他の変更も行う必要がありました。このグレードの切削条件を最適化するには、送り速度を2倍にして194 ipmにし、スピンドル速度を5,000 rpmまで上げる必要があります（マシンが提供できる最大速度）。これらの設定での振れを最小限に抑えるには、熱収縮ツール保持システムへの切り替えも必要になると彼女は主張しました。プログラミングルーチンでさえも変更する必要があります。提案された変更は最初は極端に見えましたが、システムアプローチのロジックは説得力がありました。テストでは、新しいスレッドミルは、3回ではなく2回のパスでフルサイズのスレッドを生成するための強度と耐摩耗性を備えていることが証明されました。

この経験からいくつかの教訓が浮かび上がりました。 1つは、エンジニアリング、プログラミング、および製造現場のスタッフを議論に参加させることが不可欠でした。もう1つは、切削工具だけでなく、工具ホルダー、加工パラメータ、プログラミングルーチンも考慮することが重要でした。さらに、すべての推奨事項が完全に実行され、テストカットが公正に実行されたことを確認するために、切削工具メーカーの代表者が機械加工の試行に立ち会う必要がありました。

価値の再考

新しい工具ソリューションを開発して運用を改善するのに遅すぎることはありませんが、工作機械の制限に起因する制約や非効率性を克服することははるかに困難です。 Gentzは、設計意図からメンテナンスおよび修理サイクルまで、そのワークピースを完全に理解しているため、この洞察を使用して、新しいマシンの要件を不確実な条件で示します。それでも、柔軟で実用的であることは、店によく役立っています。たとえば、最近の台湾から「お得な」マシンへの移行は、会社の特徴的な変化への開放性と一致しています。

最近、この店は、頻繁に遭遇する材料であるインコネル718などの高温合金の薄肉ハウジングとケーシングの生産を増やすことに集中しています。これらの部品の需要は急増しており、特にGentzがPratt＆Whitney150エンジンタービンハウジングの新しい契約を結んでいます。通常、これらの部品のODとIDはどちらも、細かい表面仕上げが必要な複雑な輪郭と溝によって特徴付けられます。一部のハウジングは、直径が40インチに近づき、高さが30インチにもなります。ほとんどは、完成品の3倍または4倍の重さの鍛造品として始まります。機械加工後、壁は0.06インチまたは0.08インチまで薄くなる場合があります。直径の寸法公差は通常0.001インチです。複雑なスロットと溝の幅の公差は、多くの場合、同じように厳しくなります。

急増する注文に対応するために、バルトロメイ氏は当初、通常のターニングセンターに固執したいと考えていました。しかし、ディストリビューターのシングルソーステクノロジーズは、ケーシングの直径の全範囲を処理するために必要な非常に大きなスイングを備えたジョンフォードSTモデルの傾斜ベッドターニングセンターに彼を向けました。それにもかかわらず、バルトロメイ氏は躊躇していました。私たちが慣れているより高価な機械を検討するべきではないかと彼は思った。彼の考えでは、これらの機械の剛性、信頼性、精度は当然のことと考えられます。

SSTの営業担当副社長であるKeithKauzlarichは、高レベルのサービスとサポートに裏打ちされた最高品質のマシンに対するGentzの期待に妥協がないことを知っていました。しかし、彼は、ジョンフォードや台湾の他のマシンが適していることを理解できました。例えば、
ジョンフォードターニングセンターには、ショップが求めていた並外れたスイングだけでなく、インコネルの機械加工に特に適した他の特性もありました。

これらの主なものは剛性です。ベッドキャスティングの重量とサイズ、および軸のボックスウェイ構造は、インコネルの機械加工に伴う力からの振動を吸収します。 （ワークピースの材料として、インコネルは機械加工が難しく、振動に非常に敏感であるため、びびりが発生しやすいです。）この旋盤の60馬力のスピンドルモーターと大きなスピンドルベアリングは、特に荒加工において、これらの切削に力を提供します。低rpmで高トルクが必要な場合。また、ベッドの傾斜角度が60度であるため、作業者は作業ゾーンの部品に近づくことができます。

Absolute MachineToolsの社長であるSteveOrtnerは、Johnfordが高速機械加工アプリケーションで日本のビルダーが好む軽量で低質量の設計への傾向に従わなかったため、このビルダーのマシンが日本の同等のモデルよりも有利であると考えています。たとえば、彼は、これらの旋盤でのより重いミーハナイト鋳造は、ゲンツが直面するタフな航空宇宙合金を切断するために必要な並外れた剛性を提供すると指摘しています。

Gentzは、従来のターニングセンターに加えて、垂直ターニングのリソースを拡張する必要もありました。しかし、その好ましい選択の長いリードタイムはそれらを除外しました。 Bartolomei氏は、AbsoluteMachineToolsによって輸入された台湾からの別のラインであるYouJiからのVTLモデルに向けられました。 Ortner氏が指摘するように、これらの機械は仕様を満たしているだけでなく、航空宇宙分野での実績を持つ非常に信頼性の高い製品でもありました。さらに、Gentzが探していたモデルサイズは、短納期で工場から入手できました。

台湾の機械に対する懐疑論に追加された1つのポイントは価格でした。どちらのブランドも、Gentzが投資を期待していたものよりも大幅に安価でした。これは、工作機械の購入に関しては、決して掘り出し物を探すことのなかった会社でした。製造装置のスキッピングはそのスタイルではなく、非常に要求の厳しい航空宇宙産業で高品質の作業を保証する方法でもありませんでした。

最終的に、SSTは、オハイオ州にあるAbsoluteの本社で、JohnfordとYouJiのマシンのデモンストレーションのためにGentzチームを会合させるように手配しました。 Gentzと非常によく似た航空宇宙アプリケーションにこれらのブランドをインストールした地域の顧客への訪問も手配されました。どちらのユーザーもインコネルの加工に大成功を収めました。これは、店に注文を進めるように説得するのに十分でした。最初の2台のジョンフォード旋盤は、荷積みと荷降ろしを支援するために中央に天井クレーンを備えたセルに向かい合って設置されました。 2つのYouJiVTLを備えた同様のセルがすぐにインストールされました。

Bartolomei氏によると、機械の性能は非常に優れていたため、両方のビルダーからの機械の繰り返し注文が続いています。これには、4軸回転台を備えたジョンフォードSV-41HVMCのペアが含まれます。 Gentzのほとんどすべてのマシンと同様に、新しいスラントベッド、VTL、およびVMCは、24時間年中無休で稼働しています。これらのマシンの信頼性の記録は期待を上回っていますが、Gentzは、リーン生産方式と継続的な改善努力の一環として、統制のとれた予防保守プログラムを実施していることに注意してください。

製造業の将来

航空宇宙におけるGentzの成功は、ミシガン南東部での製造業の存続のモデルと見なされています。多くのオブザーバーは、この地域の自動車工場の衰退とそれに伴う失業を目撃しましたが、この地域では製造業に未来はないと結論付けています。ゲンツは明らかにこの見通しと矛盾しています。

Gentzは、自社の施設内で成長する労働力のために高給の雇用を創出することに加えて、現在社内で提供していないプロセスの1つが必要な場合に、その地域の他の製造会社をサポートします。また、SecoToolsやSingleSourceTechnologiesなどの地元のサプライヤー企業もサポートしています。ただし、Gentzの全員は、継続的な成功が保証されることは決してないことを理解しています。会社は、自らに挑戦し、サプライヤーに挑戦し、顧客も強く保つことによって、強さを更新しなければなりません。