Hirsh Precision はシステムを信頼する

ハーシュ プレシジョン プロダクツの企業文化は、誠実さと、信頼、信頼、献身という基本的価値観に基づいてビジネスを行うことに基づいています

シンプルな位置決めピンから複雑な流体マニホールドまで、すべての製造部品はアイデアから始まります。コロラド州のショップは、高度な製造技術と慎重なプロセスとデータ管理を、チーム重視の企業文化と 40 年近くの経験と融合させることで、顧客のコンセプトを現実のものにしています。

機械工の Steve Hirsh は、1979 年にコロラド州ボルダーに Hirsh Precision Products Inc. を設立しました。Hirsh は、単一の Bridgeport ミルで、さまざまな顧客向けに少量の生産ラインとツーリングおよび固定コンポーネントを機械加工しました。彼の兄弟であるマイクが会社に加わり、ショップには LC-10 Okuma 旋盤と手動工具交換付きの CNC Wells Index 縦型フライス盤が追加されました。

ビジネスの成長に伴い、ショップは顧客の 1 つである自動車専用工具メーカーの施設に移転しました。この会社は 38 年間顧客であり続けています。 1993 年、Hirsh Precision Products は 24,000 平方フィート (2230 平方メートル) の自社ビルを建設しました。現在、同社には約 70 人の従業員が週 5 日、2 交代制で勤務しています。ショップの製品の約 3 分の 2 は医療産業関連であり、そのほとんどは血液処理装置のコンポーネントなどのデバイスに関係しています。

製品の品質、チームの性格

その歴史を通じて、ハーシュ・プレシジョン・プロダクツの指針となる格言は「時間通りに提供される質の高い仕事」でした。現在、同社のエンジニアリング ディレクターであるスティーブ ハーシュ氏は、「高品質の仕事は、誠実にビジネスを行った結果であり、当社の文化の基盤です」と述べています。

Hirsh 氏によると、同社は継続的な改善、学習、および従業員チーム メンバー間の信頼に重点を置いています。 Hirsh Precision Products とそのチーム メンバーとの関係は、他に類を見ないものと言えます。

同社の採用哲学は、会社とチームメンバーの両方に適していることを保証することを目的としています。初期のスキルレベルよりも、個性、誠実さ、適性に重点が置かれます。 「基本的な性格や、時間通りに現れる方法や間違いを自認する方法を教えることはできません」とハーシュは言いました.従業員が情熱的で、興味があり、好奇心旺盛であれば、技術的なスキルを教えることができると彼は付け加えました.

会社の前向きな文化の証拠は、職場に複数のメンバーがいる家族の数です。 Hirsh 氏は次のように述べています。場合によっては、同じ家族から3、4人いることもあります。」実際、このチームには、Hirsh ファミリーの 3 人のメンバー (Steve、CEO の Mike、CFO の Kent) が含まれています。

トレーニング アカデミー

継続的な学習に対する会社の重点は、時間の経過とともに大きくなっています。初期のトレーニングは、マシンでのリアルタイムのコーチングで構成されていました。セットアップ時間を短縮し、再現性を確保するために、プロセスステップとセットアップのドキュメントが追加されました。現場で従業員を訓練するために地元の機械貿易インストラクターを雇うなど、他のトレーニングイニシアチブが長年にわたって行われました。この 1 年間、同社はトレーニングおよび能力開発マネージャーを雇い、トレーニングを正式に文書化して追跡しました。

現在、すべてのトレーニングの取り組みは、ハーシュ トレーニング アカデミーと呼ばれる 1 つの傘の下にグループ化されています。このプログラムは、従業員が職場や自宅でログオンできる、標準化されたスケーラブルなカリキュラムを提供します。基本的な要素には、オリエンテーション資料、安全性、および測定スキルが含まれます。

新しいコースは継続的に追加され、このシステムは、NTMA (National Tooling and Machining Association) が提供するものなどの外部トレーニング コースの追跡にも役立ちます。すべてのチーム メンバーは、Hirsh Training Academy のメンバーであり、自分のキャリア パスに沿った学習の方向性を決定できます。チーム メンバーは毎年スーパーバイザーと会い、関心のある分野を調査し、トレーニングのトピックを特定し、目標を設定し、前年の進捗状況を確認します。

テクノロジーへの投資

創業以来、Hirsh Precision Products は高度な製造技術に継続的に投資してきました。 COO の Peter Doyle 氏は次のように述べています。

現在、同社には 22 台の CNC 工作機械があり、ミルと旋盤の間でほぼ均等に分散されています。 6 つの生産セルがあり、セルごとに 3 つまたは 4 つのマシンがあります。ワンアンドダン加工を可能にする位置決めに使用される 5 軸加工機が目立ちます。

位置決め精度は、部品の登録、公差、およびフィーチャの相互関係を維持するために、医療製造において重要です。このショップでは、1 mm の旋削部品から 3 フィートものサイズの部品まで、さまざまなサイズの部品を製造していますが、「私たちの作業の 80% は手のひらに収まります」と Hirsh 氏は言います。メッキ以外の二次加工は社内で行っています。ワークピースの材料は、医療グレードのプラスチックから熱処理可能なステンレス鋼にまで及びます。

一般的に生産量は多くありません。 「毎年、何かを 100 個、または別のものを最大 10,000 個作ることができます。典型的なロットサイズは約 200 個かもしれません」と Hirsh 氏は言います。

自動化の進化

Hirsh Precision Products は、プロセスを自動化する方法を常に模索してきました。たとえば、最初の 5 年間でさえ、同社はチャッカー旋盤にローディングするための空気圧ロボットに投資しました。ショップが最初のパレット交換工場を取得した後、経営陣はパレットを交換することによってもたらされる柔軟性と生産性を認め、将来のすべての工場にそのように装備することを決定しました.

この工場が最初に FMS (フレキシブル マニュファクチャリング システム) 技術に進出したのは、4 軸 12 パレットのツガミ FMA であり、FMS コンセプトを採用した最初の 5 軸マシンは、10 ステーション パレット チェンジャーを備えた DMG Mori でした。

FMS アプリケーションの拡張を目指して、同社はマルチマシン FMS システムで利用可能なオプションを調査しました。 「私たちはチームとして 2 年ごとに IMTS に参加し、お客様とその部品に関連する技術に遅れないようにしています」と Hirsh 氏は言います。ショー前の徹底的な調査の後、同社は IMTS 2016 で、740 mm x 460 mm x 460 mm X-Y-Z 作業範囲を特徴とするオークマ MU-4000 トラニオン スタイル 5 軸 CNC 垂直マシニング センターで構成される FMS システムを購入しました。 FMS プロバイダー Fastems LLC のモデル MDR-750 FMS ONE 製造システム。

ショップはその後、Fastems システムに 2 台目の MU-4000 ミルを取得して設置しました。このミルには、直径 400 mm のパレット 36 個、3 レベルのパレット保管、1 つの LSC ローディング ステーションがあります。このシステムは、現在の施設内で 5 つの工作機械と 120 のパレットを処理できるように拡張可能です。

Fastems の製造管理ソフトウェア (MMS) は、システムの運用基盤です。 MMS は、人員、ツール、機械時間、および原材料の可用性に基づいて、生産の優先順位を決定します。スケジュールを立て、パレットをパレット ラックに出し入れし、自律的に部品の加工を指示します。

Doyle 氏は次のように述べています。スピンドル時間を最大化します。これにより、スピンドルの使用率が大幅に向上しました。」

ショップは人員のスケジュールを入力し、チーム メンバーが部品を降ろすことができるようになると、システムは完成した部品を取り出します。 「Fastems システムを操作することで、私たちのチームはスピンドルを稼働し続けることの重要性を認識しました。私たちの仕事は、備品などの必要な前提条件を整理することです」と Doyle 氏は言います。

複数のパレット システムは、ほとんどのハーシュ パーツの反復性によく適合します。 「セットアップは、私たちにとって大きな変数の 1 つです」と Hirsh 氏は言います。ショップは、固定具をパレットにそのまま残すことで、セットアップ時間を実質的になくすことができます。 「36 個のパレットがあるので、ジョブを設定したままにすることができます。パレットを変更することで、稼働率を最大化しながらリードタイムを最小限に抑えることができます」と Hirsh 氏は言います。調査によると、このショップは 3 つの典型的な部品製造プロセスを実施し、セットアップ時間は 72、54、および 92% 短縮され、平均で 73% 短縮されました。

Hirsh 氏は、システムの機能を完全に理解することの重要性を強調しました。 「Fastems は、このシステムは単に大きくて豪華なパレット チェンジャーではないことを教えてくれました。彼らは私たちに、システムを信頼してジョブを入力し、システムに作業のスケジュールを設定させ、いつ部品を実行するかを決定させるように求めました。」

費用対効果の高い

Doyle 氏は、「技術を購入する努力をするなら、それを最大限に活用したいと考えています!」と述べています。したがって、Hirsh Precision Products は専任の Fastems チームを組織し、FMS システムでできることをすべて発見するという課題を与えました。

店舗にとっておそらく最も重要なことは、FMS システムにより、夜間、週末、休日の完全消灯が可能になることです。 「目標はスピンドルを 1 日 24 時間稼働させることです」と Hirsh 氏は言います。

パレット化された作業治具は、部品密度の増加も可能にします。 「これは完全自動生産に役立ちます」と Doyle 氏は言います。 「5 分のサイクルで作業する場合、36 パレットはそれほど長く持ちません。しかし、1 時間または 2 時間のサイクルがあれば、夜間や週末を乗り切ることができます。 Fastems システムにより、無人時間を最大限に活用できます。 15 分ごとに誰かが来る代わりに、システムをオフにして一晩稼働させ、翌日部品を交換することができます。」

彼は続けます。毎月 100 個の部品が必要な部品の場合、週に 25 個、つまり 1 日あたり約 5 個を実行できます。次の部品に移動する前に、そのアイテムだけを 100 個実行する代わりに、1 日 1 回ロード ステーションにジョブを表示させることができます。」複数のマシンにわたるパレット管理の統合により、パーツを複数のマシンで実行することもできます。

すべての機能を機械加工するために 5 軸の位置決めが必要な部品は、以前は Brother の 5 軸ミルでワンアップ加工されていました。作業範囲は、一度に 1 つの部品を処理するのに十分な大きさしかありませんでした。 「Fastems システムを使用すると、大型の工作機械で部品を加工し、1 つのパレットで同時に 18 個の部品を処理できます」と Hirsh 氏は言います。

約 60 mm 四方のこの部品は、3 つのシーケンスで機械加工され、各シーケンスで 6 つの部品が同じパレットに置かれます。最初のシーケンスでは、ブランクにダブテールを機械加工します。シーケンス 2 は、パーツの 5 つの側面の加工をカバーします。シーケンス 3 では、ダブテールが機械加工されて部品が完成します。各サイクルで 6 つの完成パーツが作成されます。 Hirsh 氏は次のように述べています。「ジョブをバッチ処理する代わりに、ビルド スケジュールに合わせて部品を細分化することができます。」

Hirsh Precision Products の Fastems FMS テクノロジの適用における 2 つの大きな課題は、ツール管理と ERP (エンタープライズ リソース プランニング) システムの互換性です。

少量多品種で公差の厳しい工場の作業では、多種多様な切削工具を使用する必要があります。 Hirsh Precision Products が 2 台の Okuma VMC を使用して Fastems システムを最初にインストールしたとき、システムのツール管理機能を組み込むことは経済的に実行可能ではありませんでした。現在、オークマの各マシンには 166 個の工具が保管されており、工具の容量はまだ制約されていません。

しかし、同工場は合計 5 台のマシニング センターにシステムを拡張する予定であるため、各マシンで生産される部品の混合に対して 166 個のツールでは不十分な場合に、マシンにツールを出し入れする独自のシステムを開発しています。 「FMS が使用可能なツール ポットで対応できるよりも多くのジョブを持っている場合、自動化された方法でツール マトリックスにツールを出し入れします。ツールの動きが私たちの地平線上にあるという間違いの防止」と Doyle 氏は言います。

もう 1 つの問題は、ERP の統合です。 Hirsh は、マルチパレット スケジューリングをサポートするようには設計されていない、長年にわたって確立された ERP システムを通じて、すべての顧客コミットメント情報を管理しています。その理由は、ERP システムが、メッキや熱処理などの外部作業を含む、原材料の受け取りから出荷までの部品ルート全体を評価するためです。作業セルのアクティビティに焦点を当てた FMS システムでは明らかにならないボトルネックを特定できるように設計されています。 ERP システムはジャスト イン タイムの製造を優先し、FMS はスピンドルの使用を優先します。

その結果、Doyle 氏は次のように述べています。「たとえば、大規模な部品注文をセグメントでリリースし、Fastems システムに表示させる情報をより選択的にすることで、両方のシステムの要件を結合する方法を考えています。」

簡単な作業ではありません。 「ERP システムは結婚するようなものです」と Hirsh 氏は言います。必要がなければ、ERP システムを変更したくありません。」

Doyle 氏は次のように述べています。たとえば、Fastems システムは反復作業に優れており、作業に優先順位を付けてスピンドルを稼働させ続ける機能は素晴らしいものです。しかし、フィクスチャの設計方法、材料特性の考え方、製造プロセスの最適な設計方法については教えてくれません。そのため、当社にとって最適な分野に集中することができます。」

生産スコアカード

ハーシュ氏は、会社のすべての個人が、会社が「時間通りに質の高い仕事を提供する」という指針の原則を実行するのをどのように支援しているかを認識してほしいと考えています。しかし、Hirsh 氏は次のように述べています。そこで、機械工が機械工のために設計したスコアカードを開発しました。安全性、品質、生産性を優先し、1 日のうちの任意の時間に、これらの各優先分野での進捗状況を会社全体に提供します。」

各製造セルには、チーム メンバーからの情報をもとに開発されたカスタム スコアカードが表示されたコンピューター画面があります。これにより、生産異常に対する迅速な診断と対応が可能になります。

たとえば、スーパーバイザーはセルのスコアカードをチェックし、セットアップが長時間実行されている場合に適切な担当者を呼んで助けることができます。 1 ページのスナップショットは、会社全体のすべての顧客のコミットメントを反映し、どのチーム メンバーがコミットメントの履行に関与しているかを示します。タイムリーな情報を提供するために、スコアカードは 2 分ごとに更新されます。

さまざまな FMS システムを調査する際、Hirsh 氏は、最先端のアーリー アダプター テクノロジーではなく、耐久性と信頼性の高いパフォーマンスを求めました。 「私たちは、最新のテクノロジーへの投資と、十分にテストされた、責任のないものへの投資とのバランスを取りたいと考えていました」と Hirsh 氏は述べています。 Fastems は私たちにとって正しい選択です。これは、今後何年にもわたって当社のビジネスに適合することを期待する、当社にとっての戦略的投資です。」

ビッグデータを理解する

Hirsh Precision Products の Peter Doyle 氏は次のように認めています。私たちは毎日それを見ています。生産プロセスのあらゆる側面を調査するレポートがあります。サイクルタイム、部品番号、セットアップ時間、材料費、検査データなど、すべてのデータが利用可能です。データ駆動型の製造に関して私が唯一ためらっているのは、それを正しい方法で使用していることを確認しようとすることです.

「問題は、企業がデータに溺れていることが多く、それをどう処理したらよいかわからないことです」と Doyle 氏は続けます。 「データの価値は、意思決定を支援する能力です。問題を切り分け、どの情報が最も役立つかを判断することは、情報を収集する前に行う必要があります。」

Doyle 氏によると、同社は今年、戦略を達成するための重要な要素として分析と情報管理を追加しました。 「分析は、どのデータが私たちにとって最も意味があるかを発見するのに役立ちます。情報管理により、適切な情報を適切な人に適切なタイミングで伝えることができます。」

ショップは、データを体系化して生産上の意思決定を支援する方法を開発しています。たとえば、CMM データは電子的に簡単に取得できますが、工場では現在、以前は製造現場で手作業で行われて記録されていた工具と部品の検査データの電子収集を実施しています。これらのイニシアチブやその他のイニシアチブが進むにつれて、ショップは「私たちが開発した独自のプロセス文書化ソフトウェア、ERP、および Fastems MMS を組み合わせて、データ自体が資産になるようにする方法を考え出しています。データの使用を改善する機会があることはわかっていますが、その方法はまだ模索中です。」

もう 1 つのステップは、基になるデータの品質を判断することです。高品質のデータは、より良い意思決定をより迅速に下すのに役立ちます。たとえば、部品の 5 分の 1 ごとに機能を検査して生産を遅らせる代わりに、ショップは統計的に 50 分の 1 だけを検査する必要があると判断し、それによって効率を高めることができます。 Doyle は、いくつかのデータの真の価値についても疑問を投げかけています。マシンの稼働率や OEE 数など、特定のデータは間違いなく価値がありますが、一部のデータ セットはそれほど有用ではありません。

一例として、彼は、1 人あたりの生産性に関する全国的なベンチマーク研究など、個人のパフォーマンスに関する詳細なデータの価値に疑問を呈しました。 「データの収集方法には、ベンチマークが比較できない、または決定に関連しない可能性があることを意味する側面があり、それがデータ駆動型製造の利点であるとは思いません。ハーシュ プレシジョン プロダクツの成功と文化は、私たちの基本的価値観に基づいています。つまり、私たちは正直で信頼でき、仕事に情熱を持ち、スキルと能力に自信を持ち、忠実で献身的です。これらの基本を整えた上で、私たちの目標はデータを使用して業務を改善し、細かい管理ではなく、他の人を助けることです。」

Doyle 氏は、Fastems システムを、インダストリー 4.0 のデータ駆動型製造への旅を始めるための実用的で応用的な方法と見なしています。将来、彼は次のように述べています。チームの構造とトレーニングの方法が変わるでしょう。」

Manufacturing Engineering Managing Editor Candace Roulo が編集