ノルテ・プリサイズ・マニュファクチャリング：102年の革新の歴史

1916年、ノルテ・プリサイズ・マニュファクチャリングがオハイオ州シンシナティでネジ切り旋盤ショップとして扉を開いたとき、創業者たちは2018年にそのビジネスがどうなっているかを認識するのは困難だったでしょう。言うまでもなく、102年間の継続的な運営は称賛に値しますが、より重要なのは、経営陣がいかにしてその遺産を守ってきたかという疑問を投げかけます。

ノルテ創業時、ネジ切り旋盤業界は一般的な機械加工ショップ業界とはある程度区別されていました。ある意味では、カムで作動し連続生産向けに設計された自動機械が、より柔軟性とオペレーターの監視を必要とする短い生産ランをしばしば上回るペースで稼働できたため、より先進的でした。

中〜大量の連続生産と、頻繁なチェンジオーバーを伴う小ロット生産というこの二分法は今日も続いていますが、20世紀の大半とは全く異なるものです。理由は、中〜大量生産の定義が大幅に変わったからです。多くの業界で、製品ライフサイクルの短縮により全体的なロットサイズが縮小（より頻繁なチェンジオーバーを要求）し、ネジ切り旋盤業界が長年頼ってきた生産技術に影響を与え、柔軟性の側面へと近づけました。

その結果、ノルテのようなショップは変化するか、滅びるかの選択を迫られました。ノルテを所有する家族は変化を選び、その結果、2019年に103回目の誕生日を迎えることになります。ノルテの4代目オーナー兼社長、ダグ・コスター氏に、同社の過去・現在・未来における適応力について伺いました。

数多くの選択肢

ノルテ・プリサイズの歴史の大半において、ネジ切り旋盤ショップの定義はかなり明確でした。それは、ショップの主力業務が旋削部品であり、しばしば比較的シンプルで、通常、単一のジョブまたは特定顧客向けのジョブセットにマシンを専用セットアップして生産できる十分な数量があることを意味しました。

工作機械技術は、特定のスキルと多くのセットアップ時間を要求するカム駆動スライド運動を中心に構築されていました。一度セットアップされれば、マシンはほとんどオペレーターの介入なしで「自動的に」長時間稼働できました。

製品ライフサイクルははるかに長く、与えられた基本部品仕様が数年間ほぼ変更されないことも珍しくありませんでした。ネジ切り旋盤ショップは長年好調でした。しかし、そのビジネスモデルは進化し、ノルテのような生き残りショップはその変化を認識し、共に変化できました。

コスター氏がノルテに入社したとき、ショップは多くのネジ切り旋盤ショップと同様、自動旋盤を稼働していました。ブラウン・アンド・シャープを約40台稼働させており、今日でもそのうち3台がフロアに残っています。

「カムからCNCへの移行をゆっくりと始めました」とコスター氏は振り返ります。「最初のCNCスイス型旋盤を1994年に購入したのは、獲得した契約専用でした。より複雑な部品で、通常の仕事より厳しい公差でしたが、会社を戦略的にどの方向へ進めるべきかを示していました。」

1990年代に伝統的なネジ切り旋盤ショップ（長年定義されてきた意味での）にとって手書きの文字が壁にあったことのもう一つの確認は、ノルテや同様のショップを含むネジ切り旋盤ショップの業界団体が名称変更したことです。全米ネジ切り製品協会から精密機械製品協会へと変更されました。ノルテは1943年から同協会の活発なメンバーです。

「CNC加工能力の追加に伴い、インフラの変革を開始しました。これは時間をかけて、カム部門をCAD/CAMプログラミング能力に置き換えることを要求しました。DPテクノロジーでオフラインプログラミングを標準化しました」とコスター氏。

ノルテを含む多くのネジ切り旋盤ショップは、CNCプログラミング能力へのインフラシフトにより、非伝統的な加工操作が可能になったことを発見しました。カムセッティングとは異なり、Gコードはどの種類のマシンで実行されるかを気にしません。

より多くのことを実現

今日、ノルテの顧客サービスポートフォリオには、CNC旋削、CNCスイス型加工、CNCフライス、サブアセンブリ、中〜大量生産数量向けの単軸/多軸自動ネジ切り加工が含まれます。これらの拡張された運用能力により、ノルテがサービスを提供する産業の幅が広がり、顧客ベースの拡大を可能にしました。

「一般的に、その上で仕事を回せない限りマシンを購入しません」とコスター氏。「しかし、ショップの能力をより多様な操作に拡張することで、そうでなら別のショップに流れていたかもしれない顧客からの仕事を引き寄せられるようになりました。」
ノルテの加工能力の中心は、CNCスイス型マシンでの複雑部品生産管理の熟練度にあります。複数ブランドのCNCスイス型を稼働させた後、2013年にノルテはツガミマシンでショップを標準化しました。

「最新のツガミマシンはBO 206モデルです」とコスター氏。「20mm機で6軸、対向ギャングツールセットアップです。また、ワークピースの長さ/直径比に応じて、ガイドブッシュあり/なしでマシンを運転できるチャッカーパッケージを装備しています。多くのジョブは、伝統的なスイス型部品でなくても、スライドヘッドストックマシンでより良く走ります。鍵は、可能な限り単一ハンドリングで部品を完成させることです。」

コスター氏がツガミのような単一ブランドに集中することを信じる理由の一つは、プログラマー、セットアップ担当、オペレーターが一つのブランドで経験を積み、熟練できることです。時間とともに、異なるブランドの癖を再学習する代わりに、これらのマシンに精通できるようになります。ツガミが使用するFANUC制御も、ノルテのスタッフの多くが慣れ親しんでいるため、標準化の利点になります。

可能な限り、ノルテはワークフローを設計し、品質を高く保ちながら、複数の部品ハンドリングによる過剰な製造コストとサイクルタイムを削減します。これは、部品加工に適した設備と、それを最大限に活用する人員を持つことの結果です。「スイス旋削であれ4軸フライスであれ、一度セットアップして運転から労働を排除できれば、時間とコストを節約し、より一貫して高品質な部品を生産できます」とコスター氏。

無人生産への移行

歴史的にダウンタイムと見なされていた時間帯に、少ないまたはゼロの労働力で良い部品を作ることは、あらゆるCNC機械加工ショップを誘惑します。ノルテはスイス型加工生産でその方向に向かっています。

「現在、スイス型マシンのうち最大5台を無人で稼働しています」とコスター氏。

しかし、無人生産は電灯のスイッチをオンからオフに切り替えるほど単純ではありません。マシンツールで無人製造を成功させるためには、ショップが講じるべきステップがあります。おそらく最も重要なのは、マシンツールで実行する適切なジョブを選択することです。ノルテは様々な材料を加工しますが、自由切削材が無人加工に理想的です。しかし、プロセスはより難削材にも対応できるよう磨き込まれていなければなりません。

「私たちは専ら真鍮ショップではありません」とコスター氏。「そのため、工具摩耗に対応できるようジョブをセットアップする必要があります。時には、プリハードン鋼やその他の硬い材料の方が、軟らかい材料よりもうまく走ることがあるとわかっています。」安定したプロセスを準備し、変動を排除する一つの方法は、ガイドブッシュ使用時に研磨バーストックをスイス型マシンで走らせることです。これによりバー材間の変動を減らし、工具摩耗を抑制できます。

ガイドブッシュの必要性を排除するコンバーチブルモデルBO 206の利点は、コールドロールバーストックの使用を可能にすることです。研磨材を使用せず、ガイドブッシュのセットアップを不要にすることで、材料コストとセットアップ時間を節約できます。スピンドルノーズコレットはガイドブッシュよりもストック変動に寛容だからです。

マシンツールで部品を無人稼働させるプログラムが安定していることを確認することに加え、ノルテは無人操作のために他の付随的な考慮事項も考慮に入れています。同社のツガミマシンには、マガジンフィーダートレイ付きFMBバー・フィーダーが装備されています。バー径に応じて、これらのマガジンは無人シフトを通すのに十分なストックを保持できます。

切りくず制御のため、ノルテはすべてのスイス型マシンで高圧クーラント（ノルテはオイルで切削）を使用します。これにより切りくずの形成と排出を制御し、無人運転にとって重要です。誰も真夜中にバーズネスト（切りくずの塊）は望みません。
無人操作中の火災の可能性は深刻な懸念事項です。特にオイルで切削する場合。したがって、ノルテはすべてのスイス型マシンに消火システムを装備しています。

オペレーターの介入なしでは、完成部品の排出処理が見落とされがちです。ノルテが無人スイス型マシンで走らせる一部の部品にはノーマー仕様があり、後処理ハンドリングが操作の一部になります。これらのジョブでは、ロータリーアキュムレーターを使用して、マシンから出てくるワークをより慎重にハンドリングし、仕分けします。

無人製造はリスク/リターンの取り組みです。リスクを最小限に抑えられれば、リターンは大きくなります。これは間違いを犯し、そこから学ぶことを意味します。

未来への展望

ノルテは金属加工製造における多くの変化を見てきました。また、何が機能し、何が一時的かを慎重に評価することで、これらの変化にうまく適応してきました。

ノルテが次に計画している投資は、チャック仕様部品操作の自動化です。バーストックは確かにショップの能力にとって重要ですが、コスター氏はスラグ加工とチャック仕様部品のマテリアルハンドリング自動化を、前進の方向性と見ています。

「例えば、ガントリー供給式ターニングセンターを発注しました。これは直径3.125インチ以上の大型チャックブランクの加工のための計画の一環です」とコスター氏。「さらに、他の加工操作の自動化を支援するロボットの導入も検討しています。」

前進にあたり、コスター氏は自社ショップにとって意味のある範囲で自動化に注力し続ける計画です。「ノルテが無人操作から享受した利点の一つは、労働力が維持されながら、ショップ内でより付加価値の高い仕事に再配置されたことです」とコスター氏。「誰もが熟練労働者不足を経験している中、良い従業員を維持し、人々が働きたいと思う環境を作ることが、これからの102年を経営する鍵となります。」

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