ジョブ ショップは CNC マルチスピンドルの恩恵を受けることができますか?これはそうです。

ジョブ ショップとして、Mitotec Precision は、見習いから現在は従業員である Trevor Hutchins のようなオペレーターのために、2 台の CNC マルチスピンドル マシンで実行されるジョブの切り替えを高速化する方法を探し続けています。 20,000 部品のバッチ サイズは、これらのマシンのスイート スポットです。 (写真提供:Mitotec Precision)

Mitotec Precision はマルチスピンドル カム オートマティックスをよく知っていますが、2019 年に最初のものを購入した (2022 年春に 2 つ目を追加した) CNC マルチスピンドルは初めてです。興味深いのは、ウィスコンシン州 Necedah にある会社が、この種の生産性の高い工作機械に期待されるような、従来のカムや最新の CNC マルチスピンドルを使用したことがないことです。

「私たちはジョブショップです」とゼネラルマネージャーのクリントン・プイリーは説明します。 「マルチスピンドル マシンは従来、1 つの部品または類似の部品のファミリを実行するためだけに使用されていましたが、切り替え時間にもかかわらず、実行ごとに 20,000 個の部品を処理する方法を見つけました。

「これを検討するにあたり、私たちはまず、私たちが会社として何をしているのかを尋ねました」とプイリーは説明します。 「私たちがマルチスピンドル企業である場合、そこに設備投資を行う必要があります。また、複数の操作を必要とする可能性のある 4 台の単一スピンドル マシンの出力に匹敵するだけでなく、それらのマシンと比較して全体的な生産性を高めることができるため、新しいチーム メンバーを見つけるという課題を軽減する方法についても検討しました。」

しかし、より高い生産能力を超えて、CNC マルチスピンドルは、複数のシングル スピンドル マシンで提供することが困難な可能性がある顧客の短縮リード タイム/ホット ジョブに迅速に対応する機会を提供します。さらに、さまざまなマシンからの多数のストリームではなく、検査する機械加工部品の単一の品質ストリームを作成します。

これについては、ISO9001-2015 認定の 80 人の従業員を擁するショップを最近訪れた際に、より多くのことを学びました。このショップは現在、2 つの CNC マルチスピンドルの切り替え時間を最小限に抑えるためにセットアップを迅速化するために取り組んでいますが、次のような課題に直面しています。 8 秒ごとに完成品を生産する可能性があることを考慮して、彼らに新しい仕事を提供し続けるためです。

新しいアイデンティティ、方向性

最初の CNC マルチスピンドルの購入は、ビジネスのブランド変更の直後でした。 2018年後半まで、同社はNecedah Screw Machine Productsとして知られていました。 Mitotec Precision への社名変更は、機械式機械からスイス型やターンミルなどの新しい CNC 技術への移行を顧客や潜在的な新しい従業員に示すために行われました。 (同社によると、接頭辞「mito」は「糸のような」または正確を意味し、その発音は強さと可能性を意味します。名前の後半は、チームの技術的適性を表しています。)

ショップは、26 mm の棒材容量を備えた 8 スピンドル マシンを選択しました。この構成が、複雑なパーツを処理するためのサイズと速度の適切な組み合わせを提供すると信じていました。また、外部クーラント ラインをなくす作業も進行中であり、代わりに工具にオイルを流して切り替えをさらに高速化しています。

CNC マルチスピンドル プラットフォームは、マルチタスク加工技術の観点から、論理的な次のステップでした。いくつかのビルダーを検討した後、ショップは Tornos Technologies U.S. Corp. の 8 × 26 MultiSwiss を選択しました。

Pouillie 氏は、Tornos が複数のスピンドル マシンをいくつかの異なる構成で提供していると述べています。ショップは、26 mm の棒材容量を備えた 8 スピンドル マシンが、サイズ、スピンドル速度 (6,000 rpm)、およびスピンドル容量の最適な組み合わせを提供し、幅広い複雑な部品と部品サイズを容易にすることを決定しました。

彼はまた、機械の静圧スピンドル ベアリング設計を高く評価しています。 「私が印象に残っているのは、機械が 5,000 rpm で 8 本の直径 1 インチの鉄棒を動かすことができ、ミスト コレクターの音がスピンドルのノイズよりも聞こえることです」と Pouillie 氏は言います。より長い工具寿命、改善された表面仕上げ、および全体的なプロセス安定性につながります。」オイル温度制御もプロセスの安定性に貢献しますが、高圧オイル供給 (マシンは 20、40、80 バールの高圧クーラント ポンプを備えています) は、切りくずを破砕して切削ゾーンから排出するのに非常に役立ちます。

Pouillie 氏によると、ショップでは Tornos の TB Deco プログラミング ソフトウェアを使用しており、マルチスピンドル プラットフォームには特に価値があると感じています。 「各スピンドルには独自のプログラムがあるため、プログラミングは思ったほど難しくありませんが、ソフトウェアなしで待機コードを調整するのは難しい場合があります」と彼は説明します。さらに、部品の実行を自動的にシミュレートして、ジョブを実行する前にエラー コードやオーバートラベル状態を明らかにします。さらに、ジョブを証明するように、サイクル タイムを非常に正確に計算します。」

TB Deco ソフトウェアは、プログラマーが変更を加えて、サイクル タイムが最も長いスピンドル (マルチ スピンドルでは、パーツの真のサイクル タイム) から別のスピンドルに操作を移動すると、パーツ プログラム全体を自動的に調整します。 ）。 Mitotec Precision にはオフライン シートがあり、エンジニアリング チームはそれを使用して 2 つの CNC マルチスピンドルのすべてのプログラムを作成しています。

現在、ショップは切り替え時間を短縮する方法を考案していますが、現時点では 8 時間未満です。これは、新しいジョブ用にシングル スピンドルをセットアップする場合の 2 倍の時間がかかる可能性がありますが、8 スピンドル マシンの生産速度がそれを補います。

たとえば、Goeltenbodt ツールホルダーの側面に溝を加工して、高い位置再現性で迅速な切り替えを可能にするグランド ストップと組み合わせています。これを行うと、各ツールが特定のスピンドル専用になり、カッターをタッチオフする必要がなくなります。ショップはまた、外部クーラントラインを廃止し、代わりに金型にオイルを流して交換をさらにスピードアップする作業を進めています。これにより、最初の写真に示されている Trevor Hutchins のようなオペレーターがクーラントホースを取り外して再クランプする必要がなくなります。プイリー氏は、MultiSwiss のオープンなデザインにより、ハッチンス氏は「オイルに浸かることなく」ツールホルダーに簡単にアクセスできると述べています。

顧客対応の向上

Mitotec Precision は、MultiSwiss マシン全体で多数のジョブを実行しており、顧客のホット ジョブにより迅速に対応できるようになりました。 「顧客は、1 か月に 20,000 個の複雑な部品を必要とするかもしれません」と Pouillie は説明します。 「通常、これは、複数のマシンでオープン キャパシティが必要になることを意味しますが、それがある場合とない場合があります。マルチスピンドルにより、1 台のマシンと 1 つの品質バリュー ストリームで対応できるようになりました。

Mitotec Precision は、今後のビジネス モデルの一環としてこれらの生産性の高い機械をさらに追加することを想定しているため、床面積を再構成して、2 つの CNC マルチスピンドルの両側に余裕を持たせました。

また、MultiSwiss は、1 人の顧客のために複数の単一スピンドル機械を縛る必要がないため、1 人の顧客からより多くの仕事を引き受けるより安全な機会を提供します。それはビジネス上あまり意味がありません。そして今、ショップには 2 つの CNC マルチスピンドルがあるため、一方のマシンでジョブを実行しているお客様は、ジョブをもう一方のマシンに簡単に転送できるため、そのマシンがダウンした場合に作業が時間どおりに完了しないことを心配する必要はありません。

より速い生産の波及効果

Mitotec Precision は、CNC マルチスピンドルが提供するブーストされた機械加工部品の生産とその他の利点の恩恵を受けていますが、2 台の個別の機械からの生産量の増加は、部品の検査とクリーニングに関してボトルネックを引き起こし、それを解消するために取り組んできました.

このような自動化された画像検査システムは、CNC マルチスピンドルによって工場が処理しなければならない生産量が大幅に増加したときに生じる測定のボトルネックを軽減するのに役立ちます。

前者によると、Oasis Inspection Systems の工場の自動視覚システムは、部品検査のスピードアップに役立つことが証明されています。 「私たちは確かに、完成した部品を 8 秒ごとに落として、ジョブ全体を通して特定の間隔で手動で検査する可能性のある CNC マルチスピンドルで生産を停止する必要はありません」と Pouillie 氏は述べています。 「高速で自動化された検査プロセスにより、これらのマシンを稼働させながら、品質報告要件を満たすことができます。」

部品検査と同様に、部品の洗浄は、生産量が増えるとボトルネックになる可能性があります。これが、Mitotec Precision が自動ローディング/アンローディング システムを備えた単一チャンバーの溶剤部品洗浄機を追加した理由の 1 つです。

後者については、Mitotec Precision は、JCOM Imports の自動ローディング/アンローディング システムを備えた単一チャンバーの真空溶剤部品洗浄機を追加しました。部品検査と同様に、CNC マルチスピンドルが複雑な部品 (止まり穴などの機能を持つ場合もある) を非常に高速に製造していることを考えると、部品の洗浄がボトルネックになる可能性があります。さらに、部品の清浄度に関する規制はますます厳しくなっています。

部品は、ユニットのドラムに浸水することによって洗浄され (パーツを回転または回転させたり、超音波を使用したりするオプションがあります)、医療グレードの基準に合わせて洗浄します (50 の異なる洗浄プログラム/レシピが利用可能です)。また、エネルギー効率を高め、機械部品を保護するために、真空下で動作します。 Mitotec Precision は、従業員のプロセスを簡素化するために、各部品バスケットのバーコード システムを適切なクリーニング「レシピ」と統合しています。

CNC マルチスピンドルは、以前は主に 2 回目の作業に使用されていた Mitotec Precision の 4 つの VMC で時間を開けました。現在、この工場では、このブラザー VMC のような、パレット チェンジャーと油圧ワーク保持を備えた機械を使用して生産作業を行っています。

逆に、CNC マルチスピンドルは、以前は主に二次操作に使用されていたショップの 4 つの VMC で時間を開放しました。現在、これらのマシンを生産作業に使用しています。私が訪問中に見た 1 つの例は、油圧バイスと回転テーブル上の Paws Workholding システムを使用したパレット チェンジャーを備えた Brother VMC で実行される医療アプリケーション用の小さな鋳造品でした。

次のステップ

この工場は、2 台目の MultiSwiss を収容するだけでなく、現在のペアの両側に追加の CNC マルチスピンドルを収容するために、工場フロアのレイアウトを変更することにより、CNC マルチスピンドル パスに沿ってさらに進歩しました。ただし、セールス マネージャーの Warren Schoenborn にとっての 1 つの課題は、顧客が必要とするときに大量のジョブで作業するための可用性を維持しながら、それらのマシンでバックログを生成するための新しい仕事を見つけることです。前者によると、彼は医療や光学など、ショップの新しい市場に目を向けています。

いずれにせよ、これはマイトテック プレシジョンの異なる考え方と創造的な考え方に沿ったものです。これは私が連絡を取り合うのが好きなお店の例です。ある時点でその後の訪問でどのような新しいプロセスやテクノロジーが明らかになるかは誰にもわかりません.

外見は重要

私は25年前に機械加工と製造業について書き始めました。 （時は過ぎます。） とにかく、そのような企業が現在、実店舗での業務（およびオンラインでも）に関してどのように自分自身を提示しているかは、数年前とは劇的に異なります。 Mitotec Precision のホワイエの外観に注目してください。 「機械屋さん」の入り口みたい？そうではありません。これは、機械加工に重点を置いているビジネス (または、より適切に製造業の顧客にサービスを提供しているビジネス) が何を意味するかについての認識を変えるのに役立つという点で、良いことです。