Nieuwe DNC-capaciteit zorgt voor betere prestaties en bedrijfsgroei

Alle winkels, groot en klein, zijn fascinerend en hebben lessen om te leren (en te leren). Misschien wel het meest fascinerend zijn de winkels die overgaan op nieuwe projecten en dus nieuwe business. Om Albert Einstein te parafraseren, die zei:"We kunnen onze problemen niet oplossen met hetzelfde denkniveau als waarmee ze zijn ontstaan", creëren winkels die in staat zijn om nieuwe mogelijkheden toe te voegen en deze onder de knie te krijgen, verbeterde platforms die nieuwe deuren openen naar voorheen onbeschikbare groeimogelijkheden.

M-1 Tool Works Inc. is zo'n winkel. Gevestigd in McHenry, Illinois, ten noordwesten van Chicago, werd de winkel in 1984 opgericht door autocoureur Martin Ryba om race-onderdelen en componenten te produceren. De winkel bouwde een reputatie op voor hoogwaardige, zeer nauwkeurige onderdelen die zijn gebouwd op meerassige frees- en draaiapparatuur, maar was niet opgezet om een ​​grootvolumeproductie te zijn. "We hebben nu 50 machines met ongeveer 40 werknemers in twee gebouwen, maar ik zou zeggen dat 80 procent van onze business bestaat uit bestellingen voor 10 onderdelen of minder", zegt Rusty Thielsen, M-1-projectmanager.

Toen M-1 langzaam uitbreidde, begon het de aandacht te trekken van lucht- en ruimtevaartaannemers. Een daarvan was Northrup Grumman Corp.

Begin 2003 ondertekenden Northrop Grumman's Integrated Systems-sector en M-1 Tool Works een overeenkomst om samen te werken in het kader van een mentorovereenkomst. De toenmalige projecten van M-1 Tool Works waren voornamelijk voor commerciële markten, maar het bedrijf was een onderaannemer van Hamilton Sundstrand, een leverancier van Northrop Grumman voor de F/A-18 Super Hornet-aanvalsjager van de Amerikaanse marine. Northrop Grumman is de belangrijkste onderaannemer van Boeing voor het F/A-18-programma.

"Dit mentorprogramma geeft Northrop Grumman de kans om onze expertise te delen met een kleine leverancier die de kennis zal gebruiken om een ​​infrastructuur te ontwikkelen die compatibel is met het leveren van hoogwaardige producten voor de nationale defensie", aldus Thomas E. Vice, sector vice-president operaties voor Northrop Grumman geïntegreerde systemen. "M-1 Tool Works is zeer capabel en heeft het potentieel om een ​​gewaardeerd lid van het leveranciersteam van Northrop Grumman te worden."

Volgens de overeenkomst begon M-1 met het verwerven van de apparatuur en expertise om te voldoen aan de DoD-specificaties voor het produceren van complexe lucht- en ruimtevaart- en defensiecomponenten en assemblages. Een deel van die vereisten betekende dat netwerk- en cyberbeveiligingsprotocollen moesten voldoen aan FAR (Federal Acquisition Regulation), DFARS (Defense Acquisition Regulations System) en NIST SP 800-171, met betrekking tot gecontroleerde niet-geclassificeerde informatie. Met 14 seats van Mastercam CAD/CAM-software programmeren M-1 machinisten hun eigen onderdelen op hun eigen machines. Wat gewenst was, was de mogelijkheid om programma's naar elke machine in de twee gebouwen van de M-1 te sturen. "In een tijd waarin programma's groter en complexer werden, betekende dit dat programma's naar flashdrives moesten worden gedownload en deze handmatig moesten worden afgeleverd bij de beschikbare machines om eraan te werken", legt Thielsen uit.

Op zoek naar verbetering, kwam M-1 op de hoogte van Cimco, een leverancier van CNC-communicatie- en netwerksoftware met een hoofdkantoor in Kopenhagen en een hoofdkantoor in het Midwesten van de VS in Elgin, Illinois. Cimco levert CNC-editors, productiegegevensverzameling en productiegegevensbeheersoftware, en biedt ook DNC MAX-netwerksoftware, die M-1 heeft geïnstalleerd via de lokale Cimco-distributeur ShopWare Inc., ook gevestigd in Elgin.

"M-1 was op de goede plek om te profiteren van een DNC-softwaresysteem (Distributed Numerical Control),", zegt Ryan Mermall, senior applicatie-engineer en servicecoördinator bij ShopWare. “Het ideale doelwit zou elke klant met CNC-machines zijn die een oplossing moet vinden voor het overbrengen van programma's naar de machine, terwijl ze een systeem hebben om ze te back-uppen en te organiseren. Cimco ondersteunt klanten met 1-4.000 machines.”

Doorgaans kunnen klanten de manier waarop programma's worden overgebracht naar CNC-apparatuur automatiseren, legt Mermall uit. Bovendien hebben gebruikers strakkere controle over programmarevisies en gebruikersrechten over wie wat kan doen met het hoofdprogramma in de software. Andere functies zijn onder meer dynamische aanpassing van de voedingssnelheid en spilsnelheid, parameteroffsets en geavanceerde logging en back-up/versiebeheer.

DNC-MAX Server is opgezet als een client-serveroplossing en verwerkt alle communicatie- en berekeningsmogelijkheden. Het kan naar wens van de klant worden uitgevoerd als een applicatie of als een service op de achtergrond. De DNC-MAX Client is de pc-interface voor het beheren van lokale of externe bestandsoverdrachten, het bewaken van machinepoorten en het uitvoeren van netwerkconfiguratie en beheer van meerdere servers vanaf één enkel punt.

"Nu kunnen onze programmeurs programma's schrijven en ze naar elke machine in onze beide gebouwen brengen en ze beheren vanaf een centrale server", zegt Thielsen. “Programma's komen sneller in de machines en de programma's zelf zijn veel betrouwbaarder. Het maakt ons een betere en veel efficiëntere winkel.”

Telkens wanneer M-1 nieuwe apparatuur toevoegt, voegt het bedrijf deze toe aan zijn Cimco-netwerk. Cimco ondersteunt tal van besturingselementen, waaronder FANUC, Haas, Mazak, Fagor en meer. Gecombineerd met RS-232-communicatiehardware ("Moxa-boxen"), heeft M-1 zijn legacy-apparatuur ook aangesloten op Cimco. "We beheren grotere en complexere programma's veel sneller en efficiënter", zegt Thielsen. “Alle programmawijzigingen of aanpassingen die naar DNC-MAX worden teruggestuurd, kunnen automatisch in versie worden verhoogd of in een quarantainegebied worden opgeslagen. Dit houdt een veel strakker deksel op het volgen van wijzigingen of het terugkeren naar eerdere versies indien nodig. Onze interne non-conformiteit is daardoor veel lager.”

Een strakkere procescontrole heeft de capaciteiten van M-1 Tool Works in de lucht- en ruimtevaart en defensie gestimuleerd, en het bedrijf is ook erkend voor geavanceerd energiewerk.

M-1 maakt bijvoorbeeld deel uit van het team dat componenten en assemblages levert voor het Linac Coherent Light Source (LCLS)-project in het Argonne National Laboratory (ANL). M-1 bewerkte componenten worden gebruikt voor de focussering op de lichtstralen die ultraheldere, ultrakorte röntgenpulsen creëren uit een hoogenergetische elektronenstraal. Deze röntgenpulsen zijn een miljard keer helderder dan de krachtigste bekende lichtbron en worden gebruikt om beelden van moleculen vast te leggen en hun acties binnen een atomaire structuur in detail te beschrijven.

Het bewerken van de metalen omvatte vijfassig frezen, boren, draad- en zinkvonken. De nauwe toleranties, allemaal in het bereik van 0,0005″ (0,0127 mm) of minder, werden gevalideerd in de M-1-kwaliteitsafdeling met behulp van CMM's en andere meetapparatuur. CAD-bestanden werden aan M-1 geleverd door de ontwerpers van ANL. Bijzonder moeilijke machinale bewerkingen vereisten een nauwkeurige afstemming en opstelling van gefreesde, draad-EDMed- en zink-EDMed-functies.

Volgens M-1 is het een van de weinige winkels die over de machines, mensen, expertise en ervaring beschikten om dit werk volgens de vereiste specificaties te doen. Verbeterde netwerkvaardigheid en CNC-programmabesturing droegen ertoe bij dat het volledige LCLS-werkproject van M-1 in slechts drie maanden werd geproduceerd, veel sneller dan de normale tijdlijn voor dergelijke projecten, aldus het bedrijf. In opmerkingen gemaakt tijdens een erkenningspresentatie merkten ANL-wetenschappers op dat het hele systeem was uitgelijnd en met succes werd geactiveerd bij de tweede poging, dankzij de hoge kwaliteit van de machinale onderdelen van de M-1.

Met een intern client-servernetwerk voor zijn apparatuur, bevinden alle M-1 CNC-programma's zich in een database die de twee gebouwen van het bedrijf nooit verlaat. G-code, dynamische toolpaths en beheersoftware zijn daardoor veiliger, waardoor M-1 FAR, DFARS en NIST SP 800-171 compatibel zijn.

Van zijn oorsprong als racewinkel tot zijn huidige status als leverancier van lucht- en ruimtevaart/defensie en geavanceerde energie, laat M-1 zien dat een verbeterd netwerk een kleine winkel kan evenaren als grotere concurrenten.

Ga voor meer informatie van Cimco Americas LLC naar www.cimco.com of bel 704 644 3587. Ga voor meer informatie van M-1 Tool Works Inc. naar www.m1toolworks.com of bel (815) 344- 1275. Ga voor meer informatie van ShopWare Inc. naar www.shopwareinc.com of bel 888-222-7126.