スイスプレシジョンを超えて

ジムとジョーデイビスが1987年にジョブショップを始めたとき、彼らは医療業界でそれを大きくすることに成功したと思っていました。彼らはすでにそこの半分にいました。二人の兄弟は、ゼロから始めるのではなく、彼らが働いていたダウンサイジングの医療産業会社から精密スイス旋盤部門を買収しました。このようにして、Micro Med Machining、Inc.（フロリダ州マイアミレイクス）が誕生しました。

若い男性は彼らのためにたくさんのことをしていました。彼らは多かれ少なかれ父親の機械工場で育ちました。どちらも製造技術者の学位を取得しており、以前の雇用主の製造管理インターンプログラムを経験していました。そのため、この2人は、金属加工プロセス全般、特に医療業界向けのスイスの旋削に実際に精通しており、業界の品質要件と規制環境の両方を十分に理解していました。さらに、彼らは自分たちの経験から、業界標準に一貫して対応できる機械加工部品のサプライヤーを見つけることがいかに難しいかを知っていました。確かに、埋めるべきニッチがありました。

最初の5か月間、Micro Medの唯一の作業は、元所有者のカテーテルと埋め込み型ペースメーカーの部品を製造することでした。しかしその後、店の見通しは大きく開かれました。確かに、彼らは19人で始まり、今日では100人を超えていますが、販売量は大幅に増加しています。

その成長は、信頼できるサプライヤーに対する医療業界の必要性についての彼らの正しい仮定から少なからず生じています。ただし、同様に重要なのは、ショップがテクノロジーをどのように適用したかです。彼らは主に自動スイス旋盤とハーディンゲチャッカー、そして二次機器のバッテリーから始めました。今日、彼らは多軸CNCターン/ミルセンターで大部分の作業を行っています。ショップには、さまざまな構成のこれらの洗練されたマシンが30台あります。

この技術は確かに古いオートマチックよりも高価ですが、ショップの非常に複雑な部品のほとんどを1つのセットアップで完全に機械加工する機能を提供します。基本的に、複数のセットアップのコストをより高性能な機器（全体的に低コストのソリューション）に置き換え、顧客が要求する品質レベルをバッチごとに提供します。しかし、Micro Medの技術的公式には、製造現場に優れた機械を設置するだけでは不十分です。彼らはこれらの機械に関する膨大な量のプロセスの専門知識を持っており、それがこの店をありふれた競争から真に区別しているのです。

ここでは、ショップのプロセス知識の最も重要な要素を開示することはできませんが、この注目に値するショップのクリックの理由を垣間見ることができます。 MicroMedでのやり方は次のとおりです。

部品と機械

プロセスに対する要求を理解するには、いくつかの部分を確認することから始めると役立ちます。それらは複雑で、正確で、そして小さいです。実際、Micro Medのサンプル部品の展示は、機械工場というよりは宝石店のもののように見えます。典型的な運賃には骨ネジが含まれます。小さなチューブ、フィッティング、バルブ。ミニチュア手術器具用のコンポーネント。と歯科用ポスト。たとえば、精密ネジは、長さが1 mm、直径が1 mmで、1mmの海綿状のネジが付いています。化粧品は非常に重要であり、事実上すべての部品が仕上げられ、20倍の倍率の顕微鏡で視覚的に検査されます。どんな種類のバリもまったく受け入れられません。

これらの小さな部品を機械加工することの難しさをさらに悪化させるのは、それらが作られる丈夫な材料です。部品の約65％はチタンから、残りの30％は最も丈夫なステンレス鋼から、残りは金やプラチナなどの貴金属からカットされています。ピースの60％以上は、ある種のフライス盤または穴あけ加工を必要とします。ドリルで開けられた十字穴が一般的で、直径が0.005インチほど小さいものもあります（小さい穴はEDMされます）。これらの小さな穴の多くは、正確で深いものでなければなりません。たとえば、1つの管状部品には、1.5インチの深さでドリル加工された直径0.04インチの中心穴が必要です。 。 。壁の厚さはわずか0.007インチです。 。 。チタン製。そして、パーツは丸いだけではありません。かなりの数の本質的に角柱状の部品が、フライス盤の能力と棒材からこれらの繊細な部品を製造する固有のワークホールディングの利点のおかげで、CNCスイスの機械で製造されます。

多軸マシンはすべてCitizens（Marubeni Citizen-Cincom、ニュージャージー州アレンデール）です。一部の機械は、特徴的なスイススタイルのスライディングヘッドストックとガイドブッシング（Z）、単軸ツールタレット（X）、および主軸の回転位置決め（C）を備えた比較的単純な3軸設計です。固定工具と電動工具の両方がタレットに取り付けられており、旋削またはオンセンターの穴あけおよびフライス盤操作が可能です。

Micro Medの他のマシンは、かなり複雑です。 Eシリーズモデルは6軸設計であり、2番目の2軸タレットとバックワーク操作用のサブスピンドルが追加されています。ツインタレットにより、ピンチ旋削（つまり、2つの工具で同時に旋削）が可能になります。これは効率的であり、同様に重要なことですが、単一の工具からたわむ薄いワークピースの傾きを打ち消します。また、2番目のタレットを使用すると、プライマリスピンドルまたはセカンダリスピンドルのいずれかに保持されているパーツに対して、より広範囲の操作を実行できます。さらに、旋削またはフライス盤の操作を両方のスピンドルで同時に実行できます。

当店の8軸M-20モデルはさらに一歩進んでいます。 2番目のタレットではなく、マシンには8ステーションのギャングプレートがあり、最大5つの固定ツールと3つの回転ツールを保持できます。ギャングツーリングは、タレットがツール間でインデックスを作成するために必要な時間を排除するため、旋削加工で非常に効率的です。これらの機械には、ギャングプレートツーリング用のY軸機能もあります。つまり、パワードステーションでオフセンターフライス盤および穴あけ加工を実行できます。 8番目の回転軸は、処理中のワークピースまたはツールのゲージング、またはロボットによるワークピースの操作に対応します。

これらすべての機械のポイントは、MicroMedが単一のセットアップで非常に複雑な部品を加工できることです。この機能の利点はたくさんあります。おそらく最も明白なことですが、これにより、単一目的のマシンの進行全体にジョブをルーティングするための時間、労力、および仕掛品のコストが節約されます。また、ショップは、顧客のますます厳しくなる配達要件にはるかに対応できるようになります。急ぎの注文をノックアウトするのは、ジョブを3台または4台ではなく、1台のマシンにルーティングするだけでよい場合にはるかに簡単です。

同様に重要なのは、質的な利点です。パーツがワークホルダーから解放されてから再グリップされるたびに、寸法変動の新しい要素がプロセスに追加されます。 Micro Medの作業では、0.001インチの公差が一般的ですが、多くの場合、「10分の1」（0.0001インチ）を維持し、一貫してそれを実行する必要があります。二次加工のためにこれらの小さな部品を固定することがどれほど難しいかを考えると、機械加工プロセス全体を許容範囲外に追いやるのに、非常に高いワークホールディング公差のスタックは必要ありません。プロセス全体でパーツを1つだけ把握し、その問題を完全に排除することをお勧めします。

ワークピースの一定の物理的制御を維持することは、ショップのプロセスのコマンドに科学的な信頼性をもたらします。これは、MicroMedの品質に敏感な顧客にとって中心的な関心事です。ジョー・デイビスは、「今日の人々はあなたのCpk値を見ています。彼らは、あなたがあなたのプロセスを管理していることを知りたがっています。」と言います。そして、最も洗練された顧客のために、MicroMedは統計的に信頼できる製造実現可能性調査を提供する立場にあります。それは、新しいビジネスを店に持ち込むのに大いに役立ちます。

それでも、競争はコストを最重要事項に戻します。そして、ショップが提供するように調整された品質レベルでは、セットアップを排除することは非常に有益な影響を及ぼします。良い例は、別のサプライヤが一連の単一目的のチャッカーとフライス盤で6つのセットアップで製造していた医療用コネクタです。月に4500のボリュームで、顧客は1個あたり8ドルを支払っていました。 Micro Medはその部品を調べ、機械加工性のためにいくつかの簡単な変更を提案し、6軸マシンの1つに配置しました。 「コストを4ドルに下げて変更しました」と、デービス氏は言います。以前のサプライヤーは過剰な料金を請求していましたか？ 「そうではありません」と彼は言います。「それはおそらく彼のコストとほぼ一致していました。彼にはその仕事をするための最良のプロセスがなかっただけです。」

より良いプロセス

誰でも外出して機器を購入することができますが、それを最大限に活用することはまったく別の問題であり、これがMicroMedが優れている点です。プロセスの創造性は、効率と品質のために非常に重要であり、それは機械に完全に精通している人々にのみもたらされます。また、標準のツールで実行できることと実行できないこと、およびツールを変更または特別に構築する方法を知ることも重要です。この専門知識により、ショップは機械開発者でさえ驚かされるようなことを自分の機械で行うことができます。 「これらのマシンを最大限に活用しないことは、時速50マイルでレーシングカーを運転するようなものです」とデービス氏は言います。マイクロメッドでは、彼らは速く運転するのが好きです。

しかし、それは比喩的にしか言えません。高速の金属除去率を達成することは、明らかにこの店の目的ではないからです。医療業界にとって重大な懸念は、部品がどのように仕上げられるか（バリがなく、見た目も完璧）ですが、その最終操作の効率と品質は、最初に金属がどのように除去されたかに大きく関係しています。仕上げは手作業であり、他の精密金属加工店と同様に、最小限に抑えたいものです。 「私たちは喜んで一次機械時間を仕上げ時間と交換します」とデービス氏は言いますが、彼らは機械加工ルーチンを注意深く構築することによってのみその取引の見返りを得ることができます。

バリはおそらく最大の単一の懸念事項です。バリに対処する最善の方法は、バリを防止することです。やむを得ない場合は、適度に効率的な二次プロセスでバリを簡単に除去できるようにプロセスを管理します。つまり、彼らはバリの方向、そのサイズ、そしてそれを壊すために何が必要かを気にする必要があります。これらの考慮事項は、サイクル時間に大きな影響を与える可能性があります。ただし、この場合、速度は、部品が機械から外れるときの状態ほど重要ではありません。

部品のたわみを管理することは、機械加工サイクルに非常に顕著な時間を追加する可能性のあるもう1つの要因であり、おそらくショップの最高の企業秘密の領域です。 Micro Medは、非常に機械加工が難しい材料で作られた非常に細い部品の範囲で正確な寸法の完全性を維持しており、多くの場合、ワークピースよりもさらにたわむ傾向がある繊細な工具で切断されることを考慮してください。彼らは、これらの条件に適した速度、送り、切り込みの深さを非常に細かく理解する必要があります。たとえば、8回のパスが必要と思われるスレッドは、実際には18回かかる場合があります。また、セクションをスレッド化し、それらをすべて完璧にブレンドする方法も発見しました。多くの場合、これは時間がかかり、骨の折れるプロセスですが、プロセスの予測可能性がショップの最優先事項であるため、価値があります。

ツールの寿命はもう1つの重要な要素であり、ツール自体のコストではなく、プロセスの定性的な制御を維持することも重要です。オペレーターは、プロセスを制御不能にする前に、プロセスから摩耗したツールを取り除くために常に警戒し続ける必要があります。そして、彼らはプロセスから標準以下のツールを完全に取り除く必要があります。プラチナのような一見柔らかい材料でも、工具の品質は非常に重要です。特に、研磨性の高い材料であるプラチナは、スクラップがコストのかかる提案となるほどの価値があることは明らかです。または、デイビス氏がより簡潔に述べているように、「直径0.012インチの穴を開ける場合、工具の品質は非常に重要であり、既製の工具でうまくいくとは限りません。」

平均走行回数は1500〜2,000個であり、多軸ターン/ミルセンターはアイドル状態にするのにかなり高価な資産であるため、オペレーターは機械の出し入れに非常に優れている必要があります。これを行う1つの方法は、ツールを事前設定することです。たとえば、一部のマシンでは、追加のタレットを購入しています。このようにして、ツールは「数十分の1」以内にオフラインでセットアップおよび認定されます。その後、これらのタレットが取り付けられると、プロセスを起動して実行するために必要なセットアップパーツはわずかです。それは、彼らが一桁の切り替え時間に近づいているということではありません。これらのマシンは複雑すぎます。しかし、マシン上のすべてのツールを個別にロードしてダイヤルインするのにかかる6時間に対して、1時間でジョブが実行されています。

そして、知っておくべきことは他にもたくさんあります。プログラミングは重要ですが、マシンコントロールはこの点でかなりの助けになります。個々の旋削またはフライス盤の操作は個別にプログラムでき、CNCはそれらを単一の効率的なルーチンに自動的にコンパイルします。特にサブスピンドルで機械加工された部品をピックアップする場合は、ワークホールディングも重要であり、特別なコレットが作成されることもあります。知っておくべきことがたくさんあります。しかし、この重要なプロセス情報のショップの習得は、彼ら自身の計算によれば、MicroMedとその競合他社との決定的な違いでした。

封筒を押す

Micro Medは、日常的に期待されることを行い、その結果に細心の注意を払うことで、この知識の一部を獲得しました。たとえば、SPCを使用して新しい各プロセスを認定し、その後、生産管理のためにプロセスをグラフ化します。しかし、ショップの最も強力な競争上の優位性のより大きな尺度は、プロセスの限界を押し広げ、品質基準を損なうことのない新しい効率を常に追求するという彼らの永続的な傾向から来ています。

間違いなく、デイビス兄弟は彼らの「プロセスの冒険心」、つまり新しいアイデアを試し、困難な問題を解決しようとする彼らの傾向にかなりの誇りを持っています。しかし、それらを駆り立てるのは単に勇敢なことではありません。彼らは、プロセスの実験を続けることで、ショップが競争力を維持するために必要な学習体験を提供すると信じています。これが、この生産工場が提供する知識のためにプロトタイピング（生産設備の部品とプロセスを同時に行う）を喜んで行う理由の大きな部分です。文字通り、彼らは非常に有能な生産設備の最も外側の範囲を、彼らがサービスを提供する業界の異常な要件と結びつけようとしています。ショップのキーパーソンは医療業界出身であるため、この点で大きなアドバンテージがあります。それらは、フィールドの制約内で適切なプロセスに関する多くの知識を持っており、機能を犠牲にしたり、一般的な規制上の制約にぶつかったりすることなく、顧客が設計を開発するのを支援するのに大いに役立ちます。これらの理由から、店のマネージャーはビジネスを非常に集中させ続けることを決意しています。 Micro Medは、スイス型の多軸で非常に高い品質基準を採用するのに最適であり、それが今後も継続されます。興味深いことに、この強力で一貫した集中感は、ショップの従業員がマイクロメッドがサービスを提供する顧客の種類に適したレベルに自分の個人的な品質基準を調整するのに役立ち、それによってショップが品質と効率の適切なバランスを達成するのに役立ちます。これは、ますますコスト意識が高まっている医療業界では厄介な問題ですが、部品は依然として完璧に見える必要があります。 「完璧への欲求を植え付けたいのですが、同時に、仕事の実際的な要件を超えるレベルを達成するために時間を無駄にしたくないのです」とデービス氏は言います。それは微妙なバランスであり、彼が感じるものは、より多くのコモディティタイプの機械加工をミックスに取り入れることには向いていません。ショップはそのような部品に過度のコストをかけるか、さらに悪いことに、「十分に良い」とはどういう意味かについて、ショップに破壊的な曖昧さをもたらします。

そのため、MicroMedは引き続き難しい部分に焦点を当てます。デイビス氏は、彼らの多くがそこにいると信じており、彼はその仕事のために首尾よく競争し続ける彼らの店の能力に彼のチャンスを喜んで取っています。 MMS

編集者のメモ：Micro Medを訪問してから2週間後、同社はカスタム管状コンポーネントのメーカーであるUniformTubesに売却されたと発表しました。ユニフォームチューブは、MicroMedにエンジニアリングと販売のサポートを強化します。ジョーデイビスによると、会社の経営陣と使命はそのまま残ります。