Voortbouwen op de juiste fundamenten

Stelt u zich een fundering voor een werktuigmachine van 30 voet diep voor die 450 vrachtwagenladingen beton verbruikte, een put creëerde die groot genoeg was om het volume van drie olympische zwembaden te bevatten en waarvoor 200 bevestigingsbouten binnen een kwart inch van de gespecificeerde locatie moesten worden geplaatst. Dit is de basis die Metalex Manufacturing, een werkplaats in Blue Ash, een buitenwijk van Cincinnati, Ohio, onlangs heeft gebouwd in het Center for Advanced Large Manufacturing - een milieuvriendelijke faciliteit van 40.000 vierkante meter die is ontworpen om een ​​specifieke werktuigmachine te huisvesten.

Deze machine, die in het tweede kwartaal van 2012 wordt geïnstalleerd, zal een van de grootste in zijn soort in Noord-Amerika zijn. De belangrijkste afmetingen van dit verticale draai- en freescentrum staan ​​vermeld in het bijschrift onder de eerste afbeelding. De bouwer, Pietro Carnaghi uit Milaan, Italië, heeft slechts twee andere machines van dit formaat aan Noord-Amerika geleverd.

Om deze werktuigmachine succesvol te laten presteren, moet de basis waarop hij rust precies goed zijn. Er kunnen geen gebreken of compromissen zijn. Het bouwen van deze enorme fundering was echter slechts een van de uitdagingen bij het creëren van het Center for Advanced Large Manufacturing. Hoewel Metalex veel ervaring heeft met buitengewoon grote werkstukken die op buitengewoon grote gereedschapsmachines zijn vervaardigd, betekende de omvang en reikwijdte van dit initiatief een enorme sprong voorwaarts voor het bedrijf. Het had nog nooit zoiets geprobeerd. Toch was het bedrijf ervan overtuigd dat het kon doorgaan omdat het voortbouwde op andere 'fundamenten':een sterke relatie met een technische partner en mentor; een gung-ho, can-do winkelcultuur; en een duidelijke visie op toekomstige groei en kansen.

Hier is een overzicht van elk van deze 'fundamenten' en waarom ze belangrijk zijn.

Kies een sterke technische partner

Toen de planning voor dit project eind 2008 begon, werd het al heel vroeg duidelijk dat het bedrijf baat zou hebben bij de begeleiding van een externe technische partner en mentor. Metalex wendde zich natuurlijk tot de Nuclear Operations Group (NOG), een business unit van Babcock &Wilcox, en een van de belangrijkste klanten die er bij de winkel op aandrong om deze radicale uitbreiding door te voeren.

Babcock &Wilcox NOG is gespecialiseerd in het ontwerpen en vervaardigen van grote componenten zoals zwaarwandige nucleaire componenten en vaten. Een van de belangrijkste fabrieken bevindt zich in Mount Vernon, Indiana, in de buurt van Evansville. Op deze locatie verspant het bedrijf de grootste onderdelen, waaronder zware drukvaten. De site heeft de mogelijkheid om schepen met een gewicht tot 1.000 ton te fabriceren en te bewerken als ze klaar zijn. Babcock &Wilcox NOG was op zoek naar een betrouwbare onderaannemer om zijn overloopwerk op dit gebied af te handelen. Het bedrijf was met name op zoek naar een werkplaats die zou passen bij de capaciteit van zijn eigen Pietro Carnaghi verticale draai- en freescentrum.

De rol van deze technische partner/mentor bleek essentieel te zijn. Het bedrijf kon Metalex advies geven bij elke cruciale beslissing met betrekking tot het ontwerp en de constructie van het centrum, zoals het finaliseren van de specificaties voor het gebouw, het selecteren van de juiste machine en het begeleiden van de installatie ervan. Beide bedrijven hebben tijdens het proces meerdere keren teams naar elkaars faciliteit gestuurd voor overleg ter plaatse.

Een van de eerste beslissingen voor Metalex was de machinekeuze. Het was een uitgangspunt om te weten hoe groot de nucleaire componenten zouden zijn die op hun pad zouden komen. Andere banen die aangetrokken kunnen worden door de geplande faciliteit zijn onder meer scheepsschroeven en turbinebehuizingen voor stroomopwekking. Uiteindelijk werd vastgesteld dat een bijna exacte kopie van NOG's machine in Mount Vernon de beste keuze was voor de Blue Ash-faciliteit.

De definitieve beslissing werd echter pas genomen toen de bezoeken aan de fabriek van Carnaghi in Italië waren afgerond. Metalex vertrouwde op de expertise van deze bouwer naast die van zijn stateside mentor. Deze inbreng was essentieel. Een Carnaghi-gecertificeerde bouwkundig ingenieur moest bijvoorbeeld alle details met betrekking tot het ontwerp en de constructie van de fundering van de machine ondertekenen.

De geselecteerde machine is een model AP72TMY-6500. Pas nadat ze een model hadden gekozen, kon de winkel de afmetingen en kenmerken van het gebouw bepalen om het te huisvesten, zegt Randy Black, de Metalex-ingenieur die de machineselectie leidde. Als de ram van de Z-as bijvoorbeeld volledig is uitgeschoven, reikt de machine tot 55 voet vanaf de vloer. Daarnaast moest de toegewezen ruimte een bovenloopkraan van 150 ton herbergen. Deze en andere overwegingen brachten het bedrijf ertoe om een ​​plafond van 65 voet hoog te specificeren dat een gebied beslaat dat ongeveer tweederde van de grootte van een voetbalveld beslaat. Deze structuur, die begin 2011 werd voltooid, is milieuvriendelijk en heeft een HVAC-systeem dat is ontworpen om van vloer tot plafond een temperatuur van ±1°C te handhaven. Zoals te zien is op de afbeelding op de pagina hiernaast, heeft het geen ramen of dakramen.

Babcock &Wilcox NOG was ook behulpzaam bij het helpen van Metalex bij het bepalen van de initiële vereisten voor opspanningen, gereedschappen en CNC-programmering. In wezen koos de jobshop ervoor om die van zijn mentor te evenaren. Het bedrijf uit Indiana adviseerde Metalex ook om extra verplaatsing op de Y-as van de machine te specificeren, zodat werkstukken op de tafel van de werkzone kunnen worden verplaatst voor gemakkelijke toegang tot de bovenloopkraan. Andere inzichten van NOG hadden betrekking op strategieën voor het inzetten van live tooling, de selectie van verwisselbare koppen voor de ram (er werden negen koppen besteld, waaronder één ontworpen voor vijfassig frezen) en veiligheidsvoorzieningen zoals batterijback-up voor de systemen die het hydrostatische lager onder de tafel.

Denk alsof je op een onderzeeër zit

Het is duidelijk dat Metalex groot denkt:grote onderdelen, grote machines, grote ideeën. Dit kan omdat Metalex een goed gefundeerd bedrijf is. Dat wil zeggen, het heeft een stevig gevestigde winkelcultuur die een proactieve, zelfredzame geest op alle niveaus koestert. Toch vertegenwoordigt het Center for Advanced Large Part Manufacturing een enorme sprong die deze cultuur op de proef stelt. Het vraagt ​​om meer aandacht voor detail, een verhoogd gevoel van veiligheid en best practices, een diepere beheersing van technische complexiteit en nauwer teamwork dan ooit tevoren.

Het is moeilijk om de cultuur in een winkel te definiëren. Het onderzoeken van twee indicatoren zal echter dienen om aan te tonen dat de cultuur bij Metalex "goed gefundeerd" is. Ironisch genoeg wordt een van deze gesymboliseerd door een onderzeeër. De andere is het bedrijfsmodel van het bedrijf, 'Interactie zonder grenzen'.

Het organigram van Metalex wordt afgebeeld als een onderzeeër om het overkoepelende idee te benadrukken dat werknemers op elkaar moeten vertrouwen als matrozen op een schip onder honderden voet water. Joe Ramsey, leider winkelondersteuning, legt uit dat werkteams zelfsturend moeten zijn en wederzijds verantwoordelijk moeten zijn. “Zeilers op een onderzeeër kunnen niet rekenen op hulp van de oppervlakte om essentiële functies in stand te houden. Evenzo zijn de teams van medewerkers bij Metalex niet afhankelijk van supervisie of micromanagement van bovenaf om hun werk te doen”, zegt hij.

Natuurlijk is deze grafiek meer dan alleen een gedenkwaardig beeld. In feite is het een gedetailleerde weergave van de interne structuur van het bedrijf die werkteams identificeert, hun verantwoordelijkheden schetst en hun interacties schetst. Bekendheid met deze kaart is een fundamenteel onderdeel van de opleiding van werknemers bij Metalex, en de kaart wordt op tal van opvallende plaatsen in de winkel geplaatst.

De andere zeer representatieve indicator van winkelcultuur wordt samengevat door de uitdrukking 'Interactie zonder grenzen'. Het brede concept achter die uitdrukking is dat alle werknemers van Metalex gemachtigd zijn om rechtstreeks te communiceren met andere werknemers die van invloed zijn op of worden beïnvloed door hun activiteiten. Dit weerspiegelt het platte karakter van de managementstructuur van het bedrijf. Het vermijdt strikte hiërarchieën die de stroom van belangrijke informatie, suggesties voor verbetering en kwaliteitsproblemen belemmeren. "Iedereen heeft een stem", zegt meneer Ramsey.

Dit principe wordt ondersteund door een gedetailleerde reeks specifieke beleidslijnen en praktijken. Prominente displays die dit principe en de toepassing ervan versterken, bevinden zich door de hele winkel.

Met deze winkelcultuur als basis, zou het aannemen van het Centre for Advanced Large Manufacturing-project niet tot uitdagingen leiden waar het bedrijf niet op voorbereid was. In feite is de consensus dat dit project dit aspect van de kracht van het bedrijf heeft gevalideerd en versterkt.

Een stevige basis krijgt vorm

De betonnen fundering voor het verticale draai- en freescentrum in Carnaghi werd in de zomer van 2011 geplaatst. Dit was de kroon op maanden van voorbereiding en planning. Naast enkele van de reeds gegeven basisfeiten over de basis, moet worden opgemerkt dat het succes van deze fase van het project het belang illustreert van zowel een sterke relatie met een technische partner/mentor als een sterke bedrijfscultuur.

Rob McCabe, de onderhoudsmanager van Metalex, werkte bijvoorbeeld nauw samen met zijn
tegenhanger bij Babcock &Wilcox NOG om te profiteren van de ervaring van dat bedrijf met het installeren van een vergelijkbare massieve fundering. Onder de "geleerde lessen" waren details over de optimale locatie van stalen wapeningsstaven, de juiste voorzieningen voor een elektrisch aardingscircuit, de waarde van redundante back-ups voor elk essentieel systeem dat betrokken is bij het betonstortproces (eenmaal begonnen, kon elke "storting" niet worden onderbroken zonder de integriteit van het materiaal aan te tasten), en checklists om de prestaties van de bouwaannemers te controleren. De heer McCabe, die de leiding had over deze installatie, zegt dat dergelijke monitoring vrijwel foutloos is geworden in dit kritieke onderdeel van het project.

In die tijd kwamen ook de belangrijkste kenmerken van de bedrijfscultuur van Metalex naar voren. Het succesvol coördineren van de complexe logistiek die gepaard gaat met het installeren van deze fundering was afhankelijk van goede communicatie en teamwork, zegt Brian Lawson, inkoopmanager bij Metalex. "Soms moesten onze besluitvormingsprocessen onconventioneel zijn", zegt hij. Zo werden aannemers gekozen in vervolgsessies na back-to-back interviews. Op die manier kon het Metalex-team er zeker van zijn de juiste vragen te stellen en de antwoorden te evalueren, terwijl de input van interviews met aannemers vers in het achterhoofd was.

En geen enkele beslissing berustte op giswerk. "Elke werknemer bij Metalex wordt gedrild op deze vermaning:verberg niet wat u niet weet - leer wat u niet weet", legt dhr. Lawson uit. "We hebben bij elke stap veel vragen gesteld."

De volgende generatie

Sue en Werner Kummerle, de oprichters van Metalex, zijn het soort bedrijfsleiders dat een duidelijke visie uitstraalt van waar het bedrijf naartoe gaat. Onder hun leiding is de "nieuwe generatie" van deze onderneming in opkomst, en deze wordt gevormd door ten minste drie belangrijke invloeden. Een daarvan is uiteraard de nadruk op fabricage van grote onderdelen, zoals tot uiting komt in het Center for Advanced Large Manufacturing. Andere invloeden die het momentum achter deze ontwikkeling vergroten, zijn de empowerment van werknemers via het bedrijfsmodel Interaction Without Boundaries en een doorlopend intern leerprogramma. De Kummerles beschouwen ze alle drie als essentieel voor het creëren van de basis waarop de toekomstige groei en welvaart van het bedrijf zal worden ondersteund.

Als een stap in deze richting was de oprichting van het Center for Advanced Large Manufacturing zeker een stap die zowel gedurfd, uitdagend als niet zonder risico was. Toch paste deze stap in de geschiedenis en traditie van het bedrijf.

Toen de Kummerles Metalex in 1971 begonnen, lokaliseerden ze het in wat toen een nogal afgelegen gebied was, ongeveer 24 mijl direct ten noorden van het centrum van Cincinnati. Ze wilden ruimte om te groeien. Nadat het bedrijf snel een reputatie had opgebouwd voor precisiebewerking van complexe onderdelen in moeilijke materialen, deed het precies dat. Het voegde klanten toe in de automobiel-, defensie- en ruimtevaartindustrie. De productieruimte werd meerdere malen uitgebreid. In de tussentijd maakte de omgeving ook een enorme vlucht en werd het een van de snelstgroeiende buitenwijken van Cincinnati in de jaren tachtig en negentig.

Gedurende deze tijd begon de winkel zich te concentreren op de bewerking van grote onderdelen en verwierf het gereedschapsmachines met een steeds grotere capaciteit. Vandaag de dag is Metalex de thuisbasis van een aantal ongewoon grote bewerkingsbronnen. Bekende voorbeelden zijn een WFL120 Millturn, een Makino T4 vijfassig titanium bewerkingscentrum, een StarragHeckert STC-1600 vijfassige HMC, een Deckel Maho DMC FD 340 universeel frees-/draaicentrum en een WaldrichSiegen rolslijpmachine.

Met bewezen capaciteiten in het bewerken van grote onderdelen, werd Metalex vaak benaderd om offertes te maken voor grote werkstukken van klanten. Een belangrijke les die de winkel leerde toen het capaciteit toevoegde om aan deze verzoeken te voldoen, is dat het succesvol afhandelen van het grootste werk van een klant waarschijnlijk zou resulteren in terugkerende contracten voor kleiner werk van dezelfde klant. Dit feit suggereerde een groeistrategie. Door achter echt grote werkstukken aan te gaan, zou de rest van de winkel ook goed gevuld blijven.

Deze trend culmineerde in de beslissing om een ​​faciliteit voor machinale bewerking te creëren die te groot en zwaar was voor de meeste andere winkels om te proberen. De Carnaghi-machine moet in het derde kwartaal van 2012 operationeel zijn. Het gebouw biedt voldoende ruimte voor een tweede grote portaal- of vloerboormachine. Dit betekent dat er nog ruimte is om te groeien. In feite omvat de toekomstvisie van Metalex een toevoeging in de tweede fase van het Center for Advanced Large Manufacturing, en het bedrijf had het inzicht om vroeg in het proces voor die toevoeging te plannen. De voetteksten en voorzieningen van het gebouw zijn bijvoorbeeld gebouwd om ruimte te bieden aan een verdubbeling van de grootte.

Ondertussen zijn de mensen bezig met het integreren van deze machine in de workflow en dagelijkse routines van de winkel. De voorbereidingen omvatten een hernieuwde inzet voor het bedrijfsmodel Interaction Without Boundaries in het hele bedrijf. Dit bedrijfsmodel, dat in de loop van meerdere jaren is ontwikkeld met de steun en inbreng van vele Metalex-medewerkers, zorgt voor een zekere mate van wederzijdse afhankelijkheid die vereist dat iedereen als een team werkt. "Het is gebaseerd op het respecteren van de bijdragen van anderen terwijl ze een gedeelde missie hebben om hun best te doen en hun best te doen voor klanten", zegt dhr. Kummerle.

Een andere bedrijfsbrede prioriteit is het verzorgen van de volgende generatie Metalex-teamleden om ervoor te zorgen dat ze over de vaardigheden en talenten beschikken die nodig zijn voor een bedrijf in de voorhoede van technologie. Een intern leerprogramma dat eenvoudigweg 'leren door te doen' wordt genoemd, stelt de doorgewinterde medewerkers in staat hun kennis en ervaring door te geven. De heer Kummerle benadrukt het belang van deze investering in technische/culturele opleidingen. Geen enkel bedrijf kan veilig groter worden, tenzij het ook sterker wordt, zegt hij.

Een stevige basis

Onder beleidsmakers, gemeenschapsleiders en gewone burgers groeit het besef dat productie de basis is van een sterke economie. Minder goed begrepen is de rol van ondernemende werkwinkels en contractfabrikanten bij het ondersteunen en in stand houden van dat fundament. Als we nog dieper kijken, begrijpen de beste van deze bedrijven het onderliggende belang van goed opgeleide en gemotiveerde medewerkers.

Hoewel Metalex een cursus heeft gevolgd die maar weinig jobshops zullen volgen, is haar ervaring relevant. Het laat zien dat gedurfde sprongen alleen mogelijk zijn als ze met een stevige basis begonnen.