Omgekeerde VTL's vergemakkelijken stroom uit één stuk

Er zijn maar weinig verspanende bedrijven die bogen op een vlaggenschipproduct met de "coole" factor van de Argo, een amfibievoertuig voor elk terrein (ATV) dat sinds het einde van de jaren '60 wordt gebruikt voor verkenning, zoek- en reddingsacties, industriële en recreatieve activiteiten. Alleen al in de afgelopen vijf jaar heeft fabrikant Ontario Drive and Gear (ODG) meer dan $ 10 miljoen geïnvesteerd in nieuwe apparatuur om een ​​groter deel van zijn bedrijf te ondersteunen:de tandwielproductiediensten die het in 1985 begon te leveren om te profiteren van lessen geleerd van het ontwerpen en vervaardigen van de transmissie van de Argo. Tot die apparatuur behoort een groep machines die bijzonder verstrekkende gevolgen heeft gehad voor de productie van tandwielen bij ODG:vier EMAG-inverted vertical turret-draaibanken (VTL's) waarvoor automatisering geen accessoire is, maar een integraal onderdeel van het ontwerp. Deze machines zijn een belangrijke drijfveer geweest achter de overgang naar een cellulaire productiestrategie uit één stuk, die de doorvoer, flexibiliteit en onderdeelkwaliteit aanzienlijk heeft verbeterd voor een cruciaal deel van de productlijn van het bedrijf. De 80/20-regel ODG viert nu zijn 50-jarig bestaan ​​en exploiteert twee fabrieken in New Hamburg, Ontario:een voor de productie van ATV's en de andere voor de tandwiel- en transmissiekant van het bedrijf, waaronder tandwiel- en systeemontwerp, transmissieassemblage en prestatietests. ODG Gear verhuisde in 2000 naar de laatste faciliteit. Het beslaat 56.300 vierkante meter aan klimaatgestuurde productieruimte met een reeks CNC-tandwielhobbers, -vormers en tandwielslijpmachines, evenals CNC-draaibanken en -frezen. De 115 medewerkers van de fabriek werken aan de productie van meer dan 850 verschillende onderdeelnummers in hoeveelheden variërend van één tot 75.000. Ongeveer de helft van de apparatuur op de fabrieksvloer wordt gebruikt voor bewerkingen voorafgaand aan de warmtebehandeling en de andere helft is bestemd voor de nabehandeling. De vier EMAG VTL's schitteren in beide rollen, zegt Joel Wright, algemeen directeur bij ODG. Ze zijn momenteel gekoppeld aan twee cellen voor respectievelijk draaibewerkingen voor en na de warmtebehandeling. Het primaire werk van de machines bestaat uit relatief kleine, platte, gecarboniseerde stalen tandwielen die niet meer dan 2 inch dik en 6 inch in diameter zijn. Deze componenten vertegenwoordigen slechts 40 verschillende onderdeelnummers. Maar zoals bij veel fabrikanten het geval is, nemen die 40 verschillende onderdelen een aanzienlijk deel van het werk van de versnellingsdivisie voor hun rekening. "In totaal maken ongeveer 20 procent van de onderdelen hier 80 procent van het volume uit", zegt de heer Wright. Stop en ga Het belang van dit werk maakte het een belangrijk doelwit voor efficiëntieverbeteringen. Niettemin blijft de volgorde van bewerkingen in wezen hetzelfde als voordat de VTL's werden geïnstalleerd. De productie begint met twee draaibewerkingen (“Op 10” en “Op 20”), één voor elke zijde van een onbewerkt tandwiel. De onderdelen gaan verder met frezen voor het maken van de nodige interne spiebanen en vervolgens met frezen voor het vormen van de tandwieltanden. Na het ontbramen worden ze naar buiten gestuurd voor een warmtebehandeling voordat ze terugkeren naar de fabriek voor hard draaien aan elke kant en de laatste afwerkingsslijpbewerkingen. Nu wordt echter de tijd die nodig is voor dit hele proces gemeten in uren in plaats van weken. De heer Wright legt uit dat het belangrijkste verschil niet de productievolgorde is, maar een nieuwe strategie voor hoe de onderdelen door die volgorde stromen - een strategie die wordt gefaciliteerd door de VTL's. Voorafgaand aan de installatie van deze machines, maakte een batch-en-wachtrij-achtige benadering van productie inefficiëntie vrijwel inherent aan het proces. "We zouden de eerste draaibewerkingen uitvoeren op een batch van 600 of duizend of zo, dan stoppen en alles naar de brootsmachine verplaatsen, enzovoort," zegt de heer Wright. “Het was altijd één man, één machine, met handmatig laden en lossen. Hoe sterk elke combinatie van machinist en machine ook was, het feit dat alles altijd volledig afhankelijk was van de machinist, was een groot nadeel.” Zelfs gerechtvaardigde pauzes voor koffie of lunch kunnen de cyclustijd direct beïnvloeden. Strikte vereisten voor statistische procescontrole (SPC) die frequente inspecties tijdens het proces dicteerden, hielpen de zaken niet veel. Bovendien, hoewel fouten geenszins gebruikelijk waren, kunnen eenvoudige fouten over de hele lijn rimpeleffecten hebben. De heer Wright zegt bijvoorbeeld dat hij zich enkele gevallen kan herinneren van operators die onderdelen verkeerd laadden in de klauwplaten van de horizontale draaibanken die vóór de VTL's werden gebruikt. Laat het stromen ODG kocht zijn eerste EMAG VTL, een VL3 met een 8-inch boorkop, in 2010. Op dat moment was het bedrijf bezig met het vervangen van verouderde apparatuur, een routine die om de paar jaar terugkeert, zegt Ed Das, procesontwikkelingsmanager. Het bleek dat ontwerpelementen van de VL-serie leidden tot een opknapbeurt van het problematische batch-en-wachtrij-productieproces. Tegen het einde van 2011 had de winkel drie VL5's geïntegreerd met 10-inch klauwplaten. "Niet dat de EMAG's ons daar alleen hebben gebracht, maar hun compacte voetafdruk en geïntegreerde automatisering hebben ons ertoe gebracht een meer cellulaire benadering van productie te hanteren", zegt de heer Das. Die aanpak begint met de initiële Op 10 en Op 20 zachtdraaiende bewerkingen, die elk op een afzonderlijke VL5 worden uitgevoerd. Alle machines uit de VL-serie zijn uitgerust met geïntegreerde transportbanden die onderdelen van en naar de werkzone transporteren. In tegenstelling tot het vorige proces, waarbij meerdere, tijdrovende laad- en losstappen voor elke tandwielblanco nodig waren, kunnen operators maar liefst 14 onderdelen tegelijk op de transportband van de eerste VL5 plaatsen. Dit is snel en gemakkelijk dankzij de zeshoekige draagprisma's op elk station die zorgen voor een consistente belading, zegt Das. Zolang een onderdeel ergens in het prisma wordt geplaatst, legt hij uit, nestelt het zich in de hoeken die door de zeshoekige vorm worden gecreëerd, ongeacht de vorm of grootte. Binnen de werkzone daalt de verticaal georiënteerde spil van de machine van bovenaf om onderdelen vast te pakken en deze te presenteren aan een 12-station schijfvormige gereedschapsrevolver in de machinebasis voor Op 10 draaien. Verticale constructie zorgt ervoor dat spanen en koelvloeistof van het gereedschap en het werkstuk vallen, merkt Dhr. Das op. Vervolgens gaan de onderdelen automatisch naar de transportband van de tweede VL5 via een eenvoudig flipstation dat de twee machines verbindt. Wanneer de onderdelen na Op 20 op de transportband van de tweede machine uitkomen, verplaatst de operator ze naar een andere transportband die leidt tot brootsen, uithollen en andere stroomafwaartse processen, waarbij soms een inspectie wordt uitgevoerd bij een meetstation voordat dit wordt gedaan. "De onderdelen stoppen niet, ze gaan gewoon van proces naar proces", zegt hij. “De programma's draaien niet sneller, maar de automatisering en de consistentie van de machines, in tegenstelling tot een operator, zorgen voor productiesnelheden die doorgaans 40 procent sneller zijn dan voorheen. Het spuugt gewoon delen uit als popcorn.” Misschien net zo belangrijk is het feit dat machine-geïntegreerde automatisering het bedrijf in staat stelt deze speciale cel naar believen af ​​te breken om aan veranderende productie-eisen te voldoen. Ter vergelijking noemt de heer Das het voorbeeld van een draaicentrum met dubbele spil. Het doorgeven van onderdelen tussen de hoofd- en subspil kan dezelfde voordelen bieden als het flipstation dat de VL5's verbindt. Evenzo kan een portaallader of soortgelijk accessoire dezelfde rol spelen als de geïntegreerde transportbanden. Deze oplossing zou echter het voordeel missen van onafhankelijk bediende spindels die gemakkelijk kunnen worden gescheiden en verplaatst naar verschillende secties van de fabriek zonder verlies van geautomatiseerde capaciteit. Zoals de heer Wright het zegt:"We kunnen ze combineren en opnieuw combineren als lego's." De VTL's hebben ook bijgedragen aan een verbeterde onderdeelkwaliteit. Uiteindelijk is dat net zo belangrijk als tijdwinst, hoewel in dit geval de twee hand in hand gaan, zegt de heer Wright. In directe zin maakt de stijve constructie van de VL3 en VL5 die worden gebruikt voor nabehandeling met warmtebehandeling toleranties mogelijk van +/- 0,0005 inch, in tegenstelling tot +/- 0,001 inch met eerdere systemen. Opvallend zijn echter ook de indirecte kwaliteitsverbeteringen die voortkomen uit de verschuiving naar geautomatiseerde stroom uit één stuk. Hierdoor hoeven operators minder tijd te besteden aan het proces en meer tijd aan het inspecteren van onderdelen. "Als je een betere blank kunt maken, zul je uiteindelijk betere datums hebben, en je zult in de loop van de tijd beter kunnen hobbelen, tandwielen slijpen enzovoort", besluit dhr. Wright. "De EMAG-machines hebben onze capaciteit in dat opzicht drastisch verbeterd."