De moeilijke dingen omdraaien

Gentz ​​Industries, in Warren, Michigan, is een van die winkels die sommige leveranciers graag als klant hebben en andere niet. Als Gentz ​​een goede klant is, wordt een leverancier beter - en al zijn andere klanten zullen er ook van profiteren.

Gentz ​​zou "uitdagend" kunnen worden genoemd. Uitdagingen aangaan is echter de beste manier om sterker te worden. Het is niet zo dat het bedrijf "moeilijk" of "veeleisend" is of "altijd een harde onderhandelingen voert". Integendeel, het is opmerkelijk open, coöperatief en eerlijk. Het probleem is dat Gentz ​​toegewijd is aan een aantal unieke uitdagende productie-eisen in de lucht- en ruimtevaart en energieopwekking. Het fabriceren van complexe turbinemotorcomponenten voor de commerciële en militaire markt is een belangrijk onderdeel van haar activiteiten. Deze componenten omvatten verbrandingskasten, hogedrukturbinebehuizingen en uitlaatbehuizingen. Naast CNC-bewerkingsprocessen zoals draaien, frezen en elektrische ontladingsbewerking, heeft de winkel uitgebreide expertise in het vormen van plaatwerk met behulp van hydraulische persen, lasersnijden, waterstraalsnijden, hydroforming en andere processen. Misschien wel zijn meest opmerkelijke vermogen is het assembleren van talloze machinaal bewerkte en gevormde stukken tot afgewerkte producten met behulp van TIG-lassen, elektronenstraallassen, solderen in vacuümovens en andere geavanceerde verbindingstechnieken.

Het behoeft geen betoog dat de kwaliteitseisen voor onderdelen van straalmotoren extreem streng zijn, en het voldoen aan deze eisen is de topprioriteit van Gentz ​​- de reputatie van de winkel in de industrie hangt ervan af. Andere topproblemen zijn efficiëntie en kostenbeheersing, die de winstgevendheid van de winkel bepalen.

Het is opmerkelijk dat Gentz ​​de afgelopen jaren zijn benadering van het kopen van snijgereedschap heeft veranderd. In dezelfde periode heeft het ook zijn filosofie over het investeren in gereedschapsmachines veranderd. Deze veranderingen zijn een van de redenen waarom het bedrijf erin slaagt om de bewerkingstijd voortdurend te verkorten, de setups te verminderen en de handling van onderdelen te minimaliseren, terwijl de doelstellingen voor kwaliteit en kosten consequent worden gehaald. Interessant is dat Gentz ​​meer uitgeeft aan speciaal ontwikkelde wisselplaten en aangepaste gereedschapshouderstijlen, terwijl het is afgestapt van het kopen van dure, hoogwaardige werktuigmachines. In beide gevallen weerspiegelt dit echter dat het bedrijf meer waardebewust is geworden.

Waardebewust zijn als het gaat om de uitgaven voor snijgereedschappen en om te investeren in gereedschapsmachines maakt een groot verschil. Dit bedrijf koopt veel snijgereedschap in. Volgens Mark McWilliams, inkoopmanager, besteedt de winkel ongeveer $ 1,25 miljoen per jaar aan hardmetalen wisselplaten. Gentz ​​heeft ook heel wat werktuigmachines gekocht, vooral in het laatste jaar of zo toen het opvoerde voor de productie van de turbinebehuizing voor de Pratt &Whitney 150-straalmotor. Sinds begin 2007 heeft het bedrijf 10 nieuwe CNC-bewerkingsmachines geïnstalleerd.

Om het meeste uit zijn uitgaven voor hardmetalen wisselplaten en aanverwante snijgereedschappen te halen, heeft Gentz ​​een zeer ongebruikelijke benadering ontwikkeld om samen te werken met zijn belangrijkste leverancier van snijgereedschap, Seco Tools (Troy, Michigan), en Seco's lokale distributeur, E &R Industrial . De winkel houdt maandelijks forums waarin het de meest urgente bewerkingsuitdagingen aan deze leveranciers presenteert. Deze forums hebben opmerkelijk succes geboekt bij het draaien van toepassingen, hoewel frezen er ook van heeft geprofiteerd.

Hoewel de nieuwe filosofie die Gentz ​​volgt op het gebied van investeringen in gereedschapsmachines misschien niet zo baanbrekend is, verdient het evenveel aandacht. Tot de laatste 2 of 3 jaar had de winkel een "je krijgt waar je voor betaalt"-mentaliteit die heerste bij de aankoop van nieuwe machines. Dit leidde ertoe dat de winkel voornamelijk dure machines kocht, waarvan vele uit Japan. Hoewel deze machines nog steeds hoog aangeschreven staan ​​als zeer productieve activa, is het bedrijf een andere richting ingeslagen. Voor de moeilijkste draaitoepassingen in Inconel en andere exotische legeringen heeft Gentz ​​een aantal Taiwanese machines aangekocht, zoals horizontale draaibanken en VMC's van Johnford en verticale draaibanken van You Ji. Deze verandering in denken is grotendeels te danken aan de inspanningen van Absolute Machine Tools (Lorain, Ohio), de Amerikaanse importeur en zijn distributeur, Single Source Technologies. Deze machines voldoen allebei aan de veeleisende prestatiecriteria van Gentz ​​en vertegenwoordigen "meer machines voor het geld". Volgens Roger Bartolemei, COO van Gentz, zorgde de overstap naar in Taiwan gebouwde machines ervoor dat de winkel zowel de capaciteit als de capaciteit kon verwerven die nodig is om de groeiende vraag naar zijn straalmotorcomponenten bij te houden.

EEN OEM- EN REPARATIEWERKPLAATS

Hoewel Gentz ​​bepaalde leveranciersrelaties atypisch aanpakt, onderscheidt de winkel zich op andere manieren. Het produceert grote series van complexe onderdelen in lage volumes. OEM-producten zijn goed voor ongeveer 80 tot 85 procent van de omzet. Vijftien tot 20 procent van de omzet bestaat uit 'revisiewerk':het repareren, opknappen en upgraden van kritieke onderdelen van straalmotoren. Omdat een revisieklus vaak onmiddellijk moet worden omgedraaid om een ​​vliegtuig weer in de lucht te krijgen, volgt Gentz ​​de principes van 'quick response manufacturing', een variatie van lean manufacturing-technieken die geschikt zijn voor jobshopomgevingen. Werktuigmachines zijn gerangschikt in cellen die zelfvoorzienend zijn in het voltooien van een reeks bewerkingen. Snelle omschakeling, gestandaardiseerde tooling en visuele fabricage (alles in het zicht houden en duidelijk gemarkeerd voor onfeilbare identificatie) worden in de winkelgebieden toegepast.

Het bedrijf evolueert al jaren langs deze lijnen, maar is sinds de oprichting in 1949 trouw gebleven aan zijn roots als lucht- en ruimtevaartwinkel. De huidige locatie van het bedrijf in Warren ligt op korte afstand van de oorspronkelijke locatie. De meest recente uitbreiding, voltooid in december 2007, bracht de totale productieruimte op ongeveer 132.000 vierkante voet. Gentz ​​heeft ook een groeiend personeelsbestand, dat de 300 nadert.

De benadering van het bedrijf ten aanzien van productie is werkelijk alomvattend. De ingenieurs werken samen met de ontwerpers van de klant om niet alleen de maakbaarheid van componenten te verbeteren, maar ook de repareerbaarheid ervan. Gentz ​​kan reparatie- en onderhoudshandleidingen ontwikkelen terwijl het OEM-productieprocessen ontwikkelt en reparatiepakketten leveren bij de levering van de voltooide componenten. Productieprocessen blijven echter niet vaststaan ​​na de opstart. Nadenken over manieren om activiteiten te stroomlijnen en kosten te verlagen, begint meteen.

Een schijnbare paradox is dat het bedrijf zowel voorzichtig als agressief is bij pogingen om zijn productieprocessen te verbeteren. Een onderdeel kan bij een bepaalde operatie tienduizenden dollars aan toegevoegde waarde vertegenwoordigen. Als die operatie stabiel en voorspelbaar is, is de winkel begrijpelijkerwijs op haar hoede voor veranderingen die de status-quo zouden kunnen verstoren. Wanneer de status-quo een knelpunt, overmatig snijverbruik, weerstand tegen automatisering of andere minder dan ideale prestatieniveaus van de machine vertegenwoordigt, zoekt de winkel actief naar een betere manier.

Dit is een van de redenen waarom interacties met leveranciers van werktuigmachines en snijgereedschappen een groot verschil maken voor Gentz.

GEREEDSCHAPFORUMS

De maandelijkse “tooling forums” zijn een goed voorbeeld van hoe Gentz ​​interacties met een leverancier naar een nieuw en voordelig niveau tilt. Aanwezig zijn onder meer Gentz-personeel dat de afdelingen CNC-programmering, engineering en inkoop vertegenwoordigt. De heer Bartolomei en Jim Stevens, OEM-productiemanager, maken gewoonlijk deel uit van het Gentz-team tijdens deze vergaderingen, om de mate van ondersteuning van het topmanagement voor dit proces aan te geven.

Belinda Smith, applicatie-engineer voor Seco, gaat meestal mee met haar tegenhanger van E &R Industrial bij deze bijeenkomsten. Toen het idee voor deze forums een paar jaar geleden voor het eerst ontstond, werd de uitnodiging om deel te nemen ook uitgebreid naar andere snijgereedschapfabrikanten waarvan de producten in Gentz ​​in gebruik waren, maar Seco was de enige die het concept enthousiast omarmde.

Vergaderingen zijn meestal gericht op een bepaalde operatie die aandacht nodig heeft. In wezen geven deze forums Gentz ​​een kans om de leverancier van gereedschap uit te dagen om een ​​betere manier te vinden om die operatie uit te voeren. Na het identificeren van punten van zorg of ontevredenheid, bespreekt de groep opties en alternatieven alvorens te beslissen over specifieke verbeteringsprojecten die moeten worden nagestreefd. Deze projecten krijgen prioriteit en worden toegevoegd aan het 'actieregister', een lijst met lopende projecten met een startdatum, een verwachte voltooiingsdatum en opmerkingen over specifieke prestatiedoelen die moeten worden gehaald. Het actieregister is de belangrijkste uitkomst van elk van de forums, die gewoonlijk ongeveer 90 minuten duren.

Seco heeft vaak nieuwe snijkwaliteiten, wisselplaatgeometrieën of wisselplaatcoatings ontwikkeld als reactie op actieregisteritems. Wanneer deze "Gentz-specials" zich bewijzen op de winkelvloer, zullen sommige waarschijnlijk een standaarditem worden in de Seco-catalogus. Anderen zijn unieke oplossingen voor de unieke problemen die worden veroorzaakt door de geavanceerde ontwerpen van de werkstukken van Gentz.

Het Gentz-team begrijpt dat kostenoverwegingen zich moeten concentreren op de kosten van de snede, niet op de kosten van de snijder. Een speciaal ontworpen tool kost waarschijnlijk meer, soms aanzienlijk meer, dan een standaardartikel. Analyse van de onderdeelkosten helpt de waarde van een duurdere wisselplaat- of freesassemblage duidelijk en gerechtvaardigd te maken. Evenzo erkent het team dat het open moet staan ​​voor concepten die zijn idee van toolingpraktijken uitdagen. Dit kan betekenen dat een gereedschap met snelheden of voedingen moet worden gebruikt die enige nervositeit veroorzaken tijdens proefsnedes.

Een vroeg voorbeeld van succesvolle samenwerking tussen Gentz ​​en Seco was een draadfreesbewerking in een Inconel-verbrandingskast. Op basis van de input van de gereedschapsleverancier kon de winkel meer dan $ 60.000 per jaar besparen door de tijd te verkorten om 52 schroefdraadgaten in elke behuizing te voltooien en het elimineren van handmatig tikken om elk gat af te werken. Bij de eerste ontwikkeling van het productieproces voor dit onderdeel wilde de werkplaats een 0,156 inch draadfrees gebruiken. Helaas konden molens van dit formaat van andere leveranciers de schroefdraad niet op ware grootte snijden zonder te breken. Als gevolg hiervan moest de winkel genoegen nemen met het gebruik van een grotere draadfrees die niet zo zwak was, drie lichtgangen in elk gat nam en de draden ondermaats liet. Voor het handmatig op maat tappen van elk gat was gemiddeld negentig minuten extra nodig per karkas.

Mevrouw Smith was van mening dat de werkplaats de gaten nog steeds op maat kon maken met een draadfrees van 0,156 inch uit de Threadmaster-serie van Seco. Deze volhardmetalen gereedschappen zijn ontworpen met een microkorrelige hardmetalen structuur en een TiCN-coating. Er moesten echter ook andere wijzigingen worden aangebracht. Om de snijomstandigheden voor deze soort te optimaliseren, zouden de voedingssnelheden moeten worden verdubbeld tot 194 ipm en de spiltoerentallen moeten worden verhoogd tot 5.000 tpm (het maximale dat de machine kan leveren). Overschakelen naar een warmtekrimpend gereedschapshoudersysteem zou ook nodig zijn om uitloop bij deze instellingen tot een minimum te beperken, drong ze aan. Zelfs programmeerroutines zouden moeten worden aangepast. Hoewel de voorgestelde veranderingen aanvankelijk extreem leken, was de logica van de systeembenadering overtuigend. In tests bleek de nieuwe draadfrees de sterkte en slijtvastheid te hebben om schroefdraad op ware grootte te produceren in twee stappen in plaats van drie.

Uit deze ervaring kwamen verschillende lessen naar voren. Ten eerste was het essentieel om engineering, programmering en het personeel op de werkvloer bij de discussie te betrekken. Voor een ander was het belangrijk om niet alleen rekening te houden met het snijgereedschap, maar ook met de gereedschapshouder, bewerkingsparameters en programmeerroutines. Bovendien was het noodzakelijk om een ​​vertegenwoordiger van de fabrikant van het snijgereedschap aanwezig te hebben bij de bewerkingsproeven om er zeker van te zijn dat alle aanbevelingen volledig werden uitgevoerd en dat de proefsnedes eerlijk werden uitgevoerd.

WAARDE OPNIEUW DENKEN

Hoewel het nooit te laat is om een ​​bewerking te verbeteren door een nieuwe gereedschapsoplossing te ontwikkelen, is het veel moeilijker om beperkingen of inefficiënties die voortvloeien uit de beperkingen van een bewerkingsmachine te overwinnen. Omdat Gentz ​​zijn werkstukken grondig begrijpt, van ontwerpintentie tot onderhouds- en reparatiecycli, gebruikt het bedrijf dit inzicht om in niet mis te verstane bewoordingen eisen voor nieuwe machines vast te stellen. Maar flexibel en pragmatisch zijn heeft de winkel goed gediend. De recente verschuiving naar 'voordelige' machines uit Taiwan, bijvoorbeeld, is consistent met de kenmerkende openheid van het bedrijf voor verandering.

De laatste tijd heeft de winkel zich geconcentreerd op het stimuleren van de productie van dunwandige behuizingen en behuizingen in legeringen voor hoge temperaturen, zoals Inconel 718, een materiaal dat het vaak tegenkomt. De vraag naar deze onderdelen is enorm gestegen, vooral nu Gentz ​​nieuwe contracten heeft voor de Pratt &Whitney 150 motorturbinebehuizingen. Doorgaans worden zowel de buitendiameter als de binnendiameter van deze onderdelen gekenmerkt door complexe contouren en groeven met vereisten voor fijne oppervlakteafwerking. Sommige behuizingen naderen 40 inch in diameter en zijn zo hoog als 30 inch. De meeste beginnen als smeedstukken die wel 3 of 4 keer meer kunnen wegen dan het voltooide onderdeel. Na machinale bewerking kunnen wanden zo dun zijn als 0,06 of 0,08 inch. De maattolerantie op diameters is typisch 0,001 inch. De toleranties op de breedte van ingewikkelde sleuven en groeven zijn vaak net zo krap.

Om aan de stijgende orders te voldoen, wilde de heer Bartolomei aanvankelijk vasthouden aan de gebruikelijke draaicentra. Distributeur Single Source Technologies stuurde hem echter naar een Johnford ST-model met schuin bed, dat de ongewoon grote zwaai had die nodig was om het volledige scala aan karkasdiameters aan te kunnen. Desondanks aarzelde de heer Bartolomei. Moeten we niet nadenken over de duurdere machines die we gewend zijn, vroeg hij zich af. In zijn ogen konden de stijfheid, betrouwbaarheid en nauwkeurigheid van deze machines als vanzelfsprekend worden beschouwd.

Keith Kauzlarich, vice-president sales bij SST, wist dat Gentz ​​compromisloos was in zijn verwachtingen voor machines van topkwaliteit, ondersteund door een hoog niveau van service en ondersteuning. Hij kon echter zien dat de Johnfords en andere machines uit Taiwan goed zouden passen. Bijvoorbeeld,
het Johnford-draaicentrum had niet alleen de uitzonderlijke swing waarnaar de werkplaats op zoek was, maar ook andere kenmerken die het bijzonder geschikt maken voor het bewerken van Inconel.

De belangrijkste hiervan is stijfheid. Het gewicht en de grootte van het gegoten bed en de boxway-constructie op de assen zouden trillingen absorberen van de krachten die betrokken zijn bij het bewerken van Inconel. (Als werkstukmateriaal is Inconel zowel moeilijk te bewerken als zeer gevoelig voor trillingen, dus het is gevoelig voor klapperen.) De 60 pk spilmotor en grote spillagers op deze draaibank zouden de kracht voor deze sneden leveren, vooral bij voorbewerken wanneer een hoog koppel bij een laag toerental nodig is. Bovendien zorgt de hoek van 60 graden van de helling van het bed ervoor dat een operator dicht bij de onderdelen in de werkzone kan komen.

Steve Ortner, president van Absolute Machine Tools, is van mening dat machines van deze bouwer nu een voordeel hebben ten opzichte van vergelijkbare modellen uit Japan, omdat Johnford niet de trend volgde naar lichtere ontwerpen met een lage massa die de voorkeur hadden van Japanse bouwers voor bewerkingstoepassingen met hoge snelheid. Hij wijst er bijvoorbeeld op dat de zwaardere Meehanite-gietstukken op deze draaibanken de uitzonderlijke stijfheid bieden die nodig is voor het snijden van de taaie ruimtevaartlegeringen waarmee Gentz ​​wordt geconfronteerd.

Naast conventionele draaicentra moest Gentz ​​ook zijn middelen voor verticaal draaien uitbreiden. De lange doorlooptijden van de voorkeurskeuzes sloten deze echter uit. De heer Bartolomei werd doorverwezen naar VTL-modellen van You Ji, een andere lijn uit Taiwan geïmporteerd door Absolute Machine Tools. Zoals de heer Ortner opmerkt, voldeden deze machines niet alleen aan de specificaties, maar waren het ook zeer betrouwbare producten met een bewezen staat van dienst in de lucht- en ruimtevaart. Bovendien waren de modelmaten waar Gentz ​​naar op zoek was af fabriek leverbaar met korte levertijden.

Een punt dat bijdroeg aan de scepsis over de Taiwanese machines was de prijs. Beide merken waren aanzienlijk goedkoper dan wat Gentz ​​verwachtte te investeren. Dit was een bedrijf dat nooit op koopjesjacht ging als het ging om de aankoop van gereedschapsmachines. Beknibbelen op productieapparatuur was niet zijn stijl en niet de manier om kwaliteitswerk te garanderen in de zeer veeleisende lucht- en ruimtevaartindustrie.

Uiteindelijk regelde SST dat het Gentz-team bijeenkwam op het hoofdkantoor van Absolute in Ohio voor demonstraties van de Johnford- en You Ji-machines. Bezoeken aan klanten in de omgeving die deze merken hadden geïnstalleerd in ruimtevaarttoepassingen die sterk leken op die bij Gentz, werden ook geregeld. Beide gebruikers bewerkten Inconel met groot succes. Dit was voldoende om de winkel te overtuigen om door te gaan met een bestelling. De eerste twee Johnford-draaibanken werden tegenover elkaar geïnstalleerd in een cel met een bovenloopkraan in het midden om het laden en lossen te vergemakkelijken. Niet lang daarna werd een soortgelijke cel met twee You Ji VTL's geïnstalleerd.

Volgens de heer Bartolomei presteerden de machines zo goed dat herhalingsorders voor machines van beide bouwers volgden. Dit omvat een paar Johnford SV-41H VMC's met vierassige draaitafels. Zoals bijna alle machines in Gentz ​​staan ​​de nieuwe slantbeds, VTL's en VMC's 24 uur per dag, 6 dagen per week in dienst. Het betrouwbaarheidsrecord voor deze machines heeft de verwachtingen overtroffen, hoewel moet worden opgemerkt dat Gentz ​​een gedisciplineerd preventief onderhoudsprogramma heeft als onderdeel van zijn lean manufacturing en voortdurende verbeteringsinspanningen.

TOEKOMST VAN DE PRODUCTIE

Het succes van Gentz ​​in de lucht- en ruimtevaart wordt gezien als een model voor het voortbestaan ​​van de productie in het zuidoosten van Michigan. Veel waarnemers zijn getuige geweest van de achteruitgang van de autofabrieken in het gebied en het daarmee gepaard gaande banenverlies, om tot de conclusie te komen dat de productie in deze regio geen toekomst heeft. Gentz ​​spreekt deze visie duidelijk tegen.

Naast het creëren van goedbetaalde banen voor een groeiend personeelsbestand binnen zijn eigen faciliteiten, ondersteunt Gentz ​​andere productiebedrijven in het gebied wanneer het een van de processen nodig heeft die het momenteel niet intern biedt. Het ondersteunt ook lokale leveranciersbedrijven zoals Seco Tools en Single Source Technologies. Iedereen bij Gentz ​​begrijpt echter dat blijvend succes nooit gegarandeerd is. Het bedrijf moet zijn kracht vernieuwen door zichzelf uit te dagen, door zijn leveranciers uit te dagen en ook door zijn klanten sterk te houden.