反転VTLはシングルピースフローを促進します

60年代後半から探検、捜索救助、産業およびレクリエーション活動で使用されてきた水陸両用全地形対応車（ATV）であるアルゴの「クール」な要素を備えた主力製品を誇る機械加工企業はほとんどありません。ただし、過去5年間だけでも、メーカーのOntario Drive and Gear（ODG）は、ビジネスのより重要な部分をサポートするために、1,000万ドル以上を新しい機器に投​​資してきました。アルゴのトランスミッションの設計と製造から学びました。その機器の中には、ODGでの歯車製造に特に広範囲の影響を与えた機械のグループがあります。自動化は付属品ではなく、設計の不可欠な部分である4つのEMAG倒立垂直タレット旋盤（VTL）です。これらのマシンは、会社の製品ラインの重要な部分のスループット、柔軟性、および部品品質を大幅に改善した、単一部品フローのセル生産戦略への移行の背後にある主要な推進力となっています。 80/20の法則 ODGは、創業50周年を迎え、オンタリオ州ニューハンバーグで2つの工場を運営しています。1つはATV生産専用で、もう1つはギアとシステムの設計、トランスミッションの組み立て、性能テストを含むビジネスのギアとトランスミッションの側面です。 ODGギアは2000年に後者の施設に移転しました。これは、CNCギアホバー、シェーパー、ギアグラインダー、CNC旋盤、ミルを収容する56,300平方フィートの温度管理された製造スペースにまたがっています。工場の115人の従業員は、1から75,000の範囲の数量で850を超える異なる部品番号を生産するために働いています。工場フロアの設備の約半分は熱処理前の作業に使用され、残りの半分は後熱処理専用です。 4つのEMAGVTLは、両方の役割で輝いています、とODGのゼネラルマネージャーであるJoelWrightは言います。それらは現在、熱処理前と熱処理後の旋削加工のために、それぞれ2つのセルにペアリングされています。機械の主な作業は、厚さが2インチ以下、直径が6インチ以下の、比較的小さく、平らな浸炭鋼歯車で構成されています。これらのコンポーネントは、40の異なる部品番号のみを表しています。ただし、多くのメーカーの場合と同様に、これらの40の異なる部品が、歯車部門の作業のかなりの部分を占めています。 「全体として、部品の約20パーセントがここのボリュームの80パーセントを占めています」とライト氏は言います。 停止して移動 この作業の重要性により、効率向上の主要なターゲットになりました。それでも、操作の順序は、VTLがインストールされる前と基本的に同じです。生産は、ギアブランクの両側に1つずつ、合計2つの旋削加工（「Op10」と「Op20」）から始まります。部品は、必要な内部スプラインを作成するためのブローチ加工に進み、次に歯車の歯を形成するためのホブ切りに進みます。バリ取り後、熱処理のために送り出された後、工場に戻り、両側を激しく旋削し、最終的な仕上げ研削作業を行います。ただし、現在、このプロセス全体に必要な時間は、数週間ではなく数時間で測定されています。ライト氏は、主な違いは製造シーケンスではなく、部品がそのシーケンスをどのように流れるかについての新しい戦略、つまりVTLによって促進される戦略であると説明しています。これらのマシンをインストールする前は、生産へのバッチアンドキュースタイルのアプローチにより、非効率性がプロセスに実質的に固有のものになりました。 「私たちは600または1000程度のバッチで最初の旋削加工を実行し、次にすべてを停止してブローチ盤に移し、以下同様に続けていました」とライト氏は言います。 「それは常に1人の人間、1台の機械であり、手動でのロードとアンロードが行われました。オペレーターとマシンの組み合わせがどれほど強力だったとしても、すべてが常に完全にオペレーターに依存しているという事実は大きな欠点でした。」コーヒーや昼食のための正当な休憩でさえ、サイクルタイムに直接影響を与える可能性があります。頻繁な工程内検査を指示する厳格な統計的工程管理（SPC）要件は、問題を解決するのにほとんど役立ちませんでした。さらに、エラーは決して一般的ではありませんでしたが、単純なミスは、将来的に波及効果をもたらす可能性があります。たとえば、ライト氏は、VTLの前に使用されていた水平旋盤のチャックに部品を誤ってロードしたオペレーターのいくつかの例を思い出すことができると言います。 フローさせる ODGは、2010年に最初のEMAG VTLである8インチチャック付きVL3を購入しました。当時、同社は老朽化した機器を交換している最中でした。これは数年ごとに繰り返されるルーチンです、とプロセス開発マネージャーのEdDasは言います。結局のところ、VLシリーズの設計要素は、問題のあるバッチアンドキュー生産プロセスの刷新を引き起こしました。 2011年末までに、ショップは10インチのチャックを備えた3つのVL5を統合しました。 「EMAGが私たちを単独でそこに導いたわけではありませんが、コンパクトな設置面積と統合された自動化により、製造にさらにセルラーアプローチを採用するようになりました」とDas氏は言います。このアプローチは、最初のOp10およびOp20のソフトターニング操作から始まり、それぞれが別々のVL5で実行されます。すべてのVLシリーズの機械には、作業ゾーンとの間で部品を輸送する統合コンベヤーが装備されています。ギアブランクごとに複数の時間のかかるロード/アンロードステップを必要とした前のプロセスとは異なり、オペレーターは最初のVL5のコンベヤーで一度に最大14個の部品をステージングできます。これは、各ステーションに六角形のキャリアプリズムがあり、一貫した負荷を保証するため、迅速かつ簡単です、とDas氏は言います。パーツがプリズムのどこかに配置されている限り、その形状やサイズに関係なく、六角形によって作成されたコーナー内にネストされると彼は説明します。ワークゾーン内では、機械の垂直方向のスピンドルが上から下降して部品をつかみ、Op10回転のために機械ベースの12ステーションのディスクタイプのツールタレットに提示します。垂直構造により、切りくずとクーラントが工具とワークピースから確実に落下します、とDas氏は述べています。次に、部品は2台のマシンを結合する単純なフリップステーションを介して2番目のVL5のコンベヤーに自動的に移動します。 Op 20の後、部品が2番目のマシンのコンベヤーで循環すると、オペレーターは部品を別のコンベヤーに移動し、ブローチ、ホブ盤、およびその他の下流プロセスにつながります。その前に、ゲージングステーションで検査を実行することもあります。 「部品は止まらず、プロセスからプロセスへと移動するだけです」と彼は言います。 「プログラムはこれ以上速く実行されていませんが、オペレーターとは対照的に、マシンの自動化と一貫性により、通常は以前よりも40％速い生産率が可能になります。ポップコーンのようにパーツを吐き出すだけです。」おそらく同じくらい重要なのは、機械一体型の自動化により、会社がこの専用セルを自由に分解して、変化する生産要件に適合させることができるという事実です。比較のために、ダス氏はツインスピンドルターニングセンターの例を挙げています。メインスピンドルとサブスピンドルの間で部品を通過させると、VL5を結合するフリップステーションと同じ利点が得られます。同様に、ガントリーローダーまたは同様のアクセサリは、統合コンベヤと同じ役割を果たすことができます。ただし、このソリューションには、自動化された機能を失うことなく、プラントのさまざまなセクションに簡単に分離して移動できる独立して操作されるスピンドルがあるという利点がありません。ライト氏が言うように、「私たちはレゴのようにそれらを組み合わせて再組み合わせることができます。」 VTLは、部品の品質の向上にも貢献しています。最終的には、これは時間の節約と同じくらい重要です。ただし、この場合、この2つは密接に関連しているとライト氏は言います。直接的な意味では、熱処理後の旋削に使用されるVL3とVL5の剛性構造により、以前のシステムの+/- 0.001インチとは対照的に、+/-0.0005インチの公差が可能になります。ただし、自動化された単一ピースフローへの移行に起因する間接的な品質の向上も注目に値します。これにより、オペレーターはプロセスの手入れに費やす時間を減らし、部品の検査により多くの時間を費やすことができます。 「より良いギアブランクを作ることができれば、最終的にはより良いデータムが得られ、ホブ切り、ギア研削などのより良い仕事をすることができます」とライト氏は結論付けています。 「EMAGマシンは、その点で私たちの能力を劇的に向上させました。」