マルチスピンドル生産への型破りなアプローチ

ショップが工作機械の市場に出回っている場合、専門家の指導に頼る場合があります。工作機械メーカーは、自社の機器とその機能を熟知しています。最適なアプリケーションと失敗する可能性があるアプリケーションを判断できる必要があります。

しかし、イリノイ州カーペンターズビルの Otto Engineering Inc. は既成概念にとらわれず、従来の慣行に対する新しいアプローチでサプライヤーに挑戦することを好みます。 生産加工 15年前のオットーの話をした。このフォローアップは、サプライヤーが機械の販売に消極的だったほど急進的な計画であったことから、同社が実現した成功へのダブルダウンの賭けを示しています。小ロット向けの CNC マルチの使用は前代未聞ではないかもしれませんが、その特定の目的のためにマシンを購入し、その戦略で大きな成功を収めたことは、組織の外部のほとんどにとって驚くべきことです。

アンダーコントロール

Otto は、要求の厳しい用途向けのスイッチ製品と通信アクセサリの開発と製造を目的として 1961 年に設立されました。当初はロータリー スイッチとプッシュボタン スイッチを製造していましたが、現在、コントロール部門はコントロール スイッチ、トグル、グリップの広範な製品ラインを提供しています。軍事、航空宇宙、農業、建設、その他の産業に製品を販売しています。同社の現在のプロジェクトの 1 つは、今後 10 年以内に人を火星に送る可能性を模索している NASA の Orion プロジェクト用のスイッチの製造に関係しています。

2004 年、オットーは DMG MORI USA Inc. のシカゴ テック センターを通じて、Gildemeister GMC 35 ISM CNC 6 スピンドル マルチを購入しました。これは、スループットを削減し、製造現場の柔軟性を高めることを目的とした大規模な購入でした。ご想像のとおり、Gildemeister で実行される一部のパーツでは、10,000 個以上のワークピースが必要になる場合があります。それは驚くべきことではありません。しかし、もっと珍しいのは、同社が 50 個、25 個、または 5 個の部品しか必要としない実験をためらわずに実行することです。これは 6 スピンドル マシンなので、追加 部分を作成する必要があります。ショップがこのような少量生産を成功させる唯一の方法は、セットアップ時間を最小限に抑えることです。平均実行数は 200 ～ 1,000 で、制作時間は約 2 ～ 6 時間です。

マルチスピンドルは長いセットアップを必要とすることで知られていますが、Otto はその傾向に逆らう方法を見つけ、Gildemeister での平均セットアップ時間を約 15 分に抑えました。スケジュールによっては、機械が 9 時間のシフトで最大 6 回セットアップされる日もあれば、終日 1 つのジョブが実行される日もあります。

効果がある理由

Otto がマシンを購入して以来、ショップのスーパーバイザーである Tom Secreto は、7 つの異なるパーツ ファミリーからなる 412 の異なるパーツをプログラミングし、パーツあたりの平均実行時間は 16 秒でした。彼は、13 種類の正面ドリル、16 種類の正面および背面加工 ID 旋削工具、10 種類のドラム側 OD 旋削工具、および 6 種類のフライス工具のみの工具ライブラリを使用して、これらのジョブを管理しています。

すべてのパーツに同径のアルミ棒材のみを使用。部品の直径は、0.875 インチから 0.16 インチまでの範囲です。小径の部品を加工する際に無駄になる材料の追加コストを相殺するために、Otto はクリーンでオイルフリーの切りくずをリサイクル会社に供給するための厳しい基準を維持しています。マシンを異なるバー径に切り替える必要がなくなるため、セットアップにかかる時間を大幅に節約できます。

すべてのツーリングはクイックチェンジで、すべてのツールがプリセットされています。各位置に十分なツール オフセットを備えた Siemens コントロールは、各ツールのすべてのジオメトリ オフセットを簡単に設定できます。典型的なセットアップは、4 つまたは 5 つのツールを機械に落とし、目的の部品のプログラムをロードし、ピックオフ コレットを変更することで構成されます。プログラミング段階では、シミュレーションに完全に適合するように余分な時間がかかります。オペレータはサイクル スタートを押すだけで、最初の部品の精度に自信を持つことができます。

Secreto 氏は、次にどのパーツがマシンで実行されるかを知っており、セットアップを待機させています。すべてのプリセットツールとセットアップに必要なものはすべて、マシンの隣のキャビネットに保管されています。マシン ショップ マネージャーのジョン ラング氏は、マルチ スピンドルの課題の 1 つは、サブスピンドルとピックオフの間の距離を設定することであり、これが部品の全長を決定すると説明しています。 Otto の戦略は、インジケーターを機械の内部に取り付けることです。前の部分に応じて、インジケーターは次の部分に必要な正確な調整を示します。 2 つの部分の違いは 180 分の 1 に過ぎないかもしれませんが、次の部分が最初から正しく作成されるように、調整は正確に行われます。

秘訣は、パーツのファミリーを検討するという典型的な戦略ではなく、Otto がツールのファミリーを見て、プログラミングに創造的なアプローチをとっていることです。彼らは既存のツールを見て、形状を作成するためにパーツに追加のカットが必要な場合でも、どのパーツがそれらに適合するかを確認し、最小限のサイクル タイムを追加します。 「マルチスピンドルの場合、ほとんどの場合、サイクル タイムは最長の操作またはスライドに依存するため、すでに空き時間があります」と Secreto 氏は言います。 「たとえば、スライド 6 が 18 秒で、それが最も長い場合、サイクルは 18 秒です。おそらく、スライド 2 は大まかな退屈な操作で、わずか 12 秒です。その後、全体のサイクル タイムに影響を与えることなく、スライド 2 にさらに 6 秒間の荒削り操作を追加できます。」ライブラリへのツールの追加は最後の手段であり、ほとんど行われません。

定量化可能なメリット

ラング氏は「ロットサイズが小さいほど、生産するスイッチで実際に多くの利益を上げることができます」と述べています。 「マージンははるかに高いです。他のほとんどのショップは、私たちが入れているのと同じくらい多くの形状のワークピースで、サイクル タイムを 15 秒に抑えるのに苦労するでしょう。」

彼は、標準的な旋盤でのそのような部品には 2 分ほどかかる可能性があり、セットアップには 3 ～ 5 時間かかると述べています。マルチは、従来の CNC 旋盤よりもサイクル タイムが約 7 倍優れています。ラング氏が知っているのは、オットーがこれらすべての部品を従来の CNC 旋盤で作っていたからです。ギルデマイスターへの投資の見返りは、会社の継続的な成功に重要な役割を果たしてきました。 Lang 氏は、彼が Otto に入社したとき、500 万ドルの会社だったことを思い出します。現在、1 億 3,000 万ドルの企業であり、機械の設置以来着実に成長しています (2018 年の 15% を含む)。

短い生産時間とセットアップ時間により、Otto は非常に迅速に部品を供給できるため、基本的に機械を倉庫または在庫として使用しています。同社は過剰在庫を持たない。 5,000個、10,000個の大量注文でも翌日には出荷できる。従来の CNC 旋盤では、1 週間かかります。複数の旋盤でパーツを実行していたとしても、追加のセットアップが原因でさらに時間がかかります。顧客は、事前に注文について考える必要がないため、ターンアラウンドも高く評価しています。営業チームは注文を取り下げ、生産ですぐに対応します。

次のステップ

Otto は、CNC 機械加工の能力を超えて、射出成形、スタンピング、ケーブル アセンブリ、ケーブル オーバーモールディングも行っており、現在約 575 人の従業員を雇用しています。また、最近、工具と金型の会社を買収しました。深刻化する労働力不足の影響に対処するため、同社は高校を卒業したばかりの見習いを毎年 2 人採用しています。これらの実習生は、イリノイ州のツーリング アンド マニュファクチャリング アソシエーションで時間を過ごした後、強みに応じて、機械工、モデル メーカー、金型メーカー、またはツールとダイのスペシャリストとしてオットーに定住します。ラング氏は次のように述べています。私たちはその問題を解決する必要があります。ツールと金型の会社の一流のスタッフと共に、新しい若い才能を持ち込むことで、将来のニーズに対応するために前進しています。」

労働上の懸念にもかかわらず、会社は急速に成長し続けています。 6月にオープンする予定の新しい10万平方フィートの技術センターを建設中であり、CNC機械加工とスタンピング作業の多くを収容します.その建物に伴い、現在の会社とほぼ同じ新しいギルデマイスターが誕生します。その機械は現在組み立て中で、6 月に納品される予定です。

現在のマルチは、ショップ フロアでの初期の頃からほぼ満員です。新しい機械が導入されると、Otto はより柔軟にさまざまな加工戦略を試すことができるようになります。考慮事項の 1 つは、新しいマシンで 7/8 インチから 1 インチ、16 までの複数のパーツ直径を処理できるようにすることです。 . 「バーのサイズを変更するには約半日かかるため、通常はそれを避けてきました」とラング氏は言います。 「しかし、物事を別の見方で見る機会が再び与えられ、従来の CNC 旋盤からさらに多くの部品を移動することになります。」

Otto は、GMC 35 ISM で大きな成功を収めました。マルチスピンドルで、短い実行と多くのセットアップと見なされることを行いました。部品を迅速に供給し、基本的に機械を使用して在庫のストックルームを交換することはうまく機能しています.この機械は、メンテナンスの必要量が非常に少ないです。スライドはオリジナルのままで、再構築する必要はありません。 73,000 時間以上の生産の後、マシンに必要な唯一のメンテナンスは、電気駆動装置、ケーブル、バーフィーダーに関連するものでした。 Otto は、新しいマシンでも同じ結果が得られると予測しており、この時点までの基礎を築いてきた創造性によって推進される継続的な成長を楽しみにしています.

Otto Engineering Inc. の詳細については、ottoexcellence.com にアクセスするか、847-428-7171 までお電話ください。