Precisie bewerking van geëngineerde kunststoffen & printplaten voor de elektronica-industrie

In de jaren '60 en '70 deed Bill Devine, dienstplicht in Vietnam en werkte bij Excellon waar hij apparatuur verkocht aan printed circuit board (PCB) fabrikanten. In 1978 zette hij uit op eigen benen en richtte QC Drilling, Inc. (nu QC Precision Machining) op in Alston, MA om gesubcontracteerde boor- en freesdiensten te leveren aan de toenmalig bloeiende PCB-industrie.

Gegeven zijn achtergrond, begon Devine van nature met een enkele Excellon-machine – en vanaf het begin was hij geneigd om de nieuwste technologie onmiddellijk te incorporeren zodra deze door zijn voormalige werkgever werd uitgebracht. Als resultaat was QC Drilling virtueel de eerste fabrikant ter wereld die de Excellon Concept IV machine en CNC VII controller gebruikte. In een industrie waar snelheid en efficiëntie je kunnen maken of breken, zag Devine nieuwe technologie als zijn concurrentievoordeel.

Naarmate de operaties op de shopfloor gestroomlijnd werden, stroomlijnde Devine zijn businessmodel terug in het kantoor. Hij merkte dat de marges op kunststofonderdeellijstjes die af en toe binnenkwamen, 5 keer groter waren dan de marges op de PCB-klussen die ze dag in dag uit liepen. Te midden van een steeds concurrerender PCB-markt, zou QC Drilling hun focus verleggen naar kleine, platte kunststofonderdelen die door veel van dezelfde klanten vereist werden voor wie ze PCBs hadden gedraaid.

In de jaren '90 had het succes van deze migratie naar kunststofonderdeelproductie geleid tot de behoefte aan een nieuwe faciliteit en verhuisde QC Drilling naar Salem, NH waar ze een 10.000 vierkante voet gebouw bouwden. In de late jaren '90 nam Bill's zoon, Shawn Devine, de leiding over het bedrijf met een soortgelijke vooruitstrevende kijk op technologie als hun concurrentievoordeel. Binnenkort waren operators gewapend met barcode-scanners voor het traceren van klussen tijdens het doorlopen van het productieproces en het management dwong hand-held PDA's om de voortgang te bekijken vanuit hun kantoor of zelfs op de weg. Met deze real-time blik op productie en een voorraadbeheersysteem, levert QC Drilling op hun belofte van snelheid en service.

"Ik kan een klant in New York bellen, ze laten een tekening naar mijn telefoon sturen op een minuut en ik stuur ze een offerte terug een paar minuten later gebaseerd op zowel voorraad als werkbelasting. Deze wendbaarheid wint ons zakelijke kansen en in veel gevallen produceren we hun onderdelen diezelfde dag." – Jeff Murray, Sales Manager

Shawn Devine, President van QC Drilling, beschouwde de implementatie van deze tracking- en managementtechnologie als de beste manier om een andere verschuiving in hun bedrijfsfocus aan te pakken – van hoge volume klussen naar lage volume high mix projecten. "Kijk, als een fabrikant vijf weken kan wachten op een onderdeel, sturen ze het naar een laag-arbeidskosten faciliteit in Azië of Mexico. Maar als tijd kritiek is, moet de klus regionaal blijven... dus alles wat we doen moet werken naar een gemeenschappelijk doel van snelheid en efficiëntie."

In overeenstemming met die methodologie, vond Shawn Devine zichzelf op zoek naar apparatuur voor de shopfloor die de efficiëntie en wendbaarheid kon evenaren die hij met de back-office technologie had bereikt – en die ermee zou integreren. In de herfst van 2005 kocht QC Drilling een Datron high-speed bewerkingscentrum om de 3-as klussen en metalen bewerkingsprojecten aan te pakken die ze "no-bidden" hadden vanwege gebrek aan capaciteit. Nu konden kleine onderdeel R&D en lage volume productie op een enkele machine worden uitgevoerd. Exclusief ontworpen voor kleine tooling, frezen, boren en graveren Datron machines. 3D-tastmogelijkheden leveren nauwkeurigheid en kwaliteitscontrole terwijl automatische gereedschapsbeheer, een 60.000 RPM spindel en een spuitmist-koelsysteem gezamenlijk zowel snelheid als ongekende oppervlakteafwerkingen leveren.

Bovendien stelde DATRON's besturingsoftware QC Drilling in staat om deze nieuwe machine snel te integreren. "In tegenstelling tot oudere machines die een aparte computer vereisen om onze jobtracking in te voeren, heeft de Datron een standaard PC met USB-poorten waar de barcode-scanner in kan worden gestoken... wat het onmiddellijk op dag één online bracht." – Mark Bailey, General Manager.

Binnenkort was de DATRON-machine volgebukt met werk, twee shifts per dag bemand en één shift onbemand. Typische klussen variëren van metaal tot een verscheidenheid aan kunststoffen, maar alle zijn relatief kleine volumes van kleine onderdelen. Veel van deze onderdelen worden gefreesd uit vellen plat materiaal en QC Drilling heeft Datron's VacuMate™ technologie als hun bevorzugde methode van werkhouden ingezet.

De VacuMate van DATRON is ontworpen om platte werkstukken snel en efficiënt te bevestigen aan het bed van een bewerkingssysteem. Dun materiaal, wat eerder alleen met grote moeilijkheden bevestigd kon worden, wordt nu letterlijk binnen seconden bevestigd – inclusief plastic folies zo dun als 0,001", of aluminium vellen zo dik als 0,250". Deze vacuümtafel heeft luchtstroom-geoptimaliseerde poorten, met ingewijde kamers, om superieure vacuümverdeling te bieden. Een goedkoop, gas-doorlatend substraat fungeert als offervacuüm-diffusor, waardoor het snijgereedschap door het werkstuk kan frezen, zonder in de tafel te snijden.

Omdat DATRON-machines specifiek gemaakt zijn voor high-speed micro-bewerking, produceert de spindel minder kracht wat betekent dat een vacuüm kan worden gebruikt om vastzetapparaten en blanks vast te houden – iets wat niet mogelijk is met een conventionele CNC. Centreringsinserts op de onderkant van elk segment registreren met conische kaviteiten (gefreesd door de machine zelf) op het oppervlak van de bewerkingstafel. Dit resulteert in een "boss-in-cavity" systeem dat locatieherhaalbaarheid garandeert. Dit "boss-in-cavity" systeem gecombineerd met de grote 40" x 27" werkomgeving op de DATRON-machine stelt meerdere opstellingen in voor frequente projecten of klustypes en biedt wendbaarheid om aan te passen aan binnenkomende klussen. Dus, als QC Drilling in het midden van een batch zit en een onverwachte spoedklus binnenkomt, halen ze gewoon één vastzetapparaat eraf en vervangen het met de nieuwe klus. Wanneer de spoedklus klaar is, zetten ze het eerste vastzetapparaat terug op zijn plaats en halen ze waar ze gebleven waren.

Shawn Devine zegt: "De mogelijkheid om snel aan te passen aan veranderende behoeften is de essentie van wendbaarheid... en wendbaarheid is precies het ding dat QC Drilling de concurrentievoordeel geeft."

Het belang van QC Drilling als case study is dat ze in plaats van te hunkeren naar de dagen van grote productieruns, kleine runs omarmen als een levensvatbaar en winstgevend bedrijfsmodel – en nieuwe technologie hebben aangenomen om de rol te vervullen. "We worden niet betaald voor het maken van offertes, dus we hebben een systeem om snel en nauwkeurig te bieden op klussen, ze in huis te halen en ze gedaan te krijgen. We zijn daarvoor gestructureerd... en we doen het goed met ze." zegt Devine.

In feite is QC Drilling zo ver voorbij de grote-run mentaliteit dat ze niet eens knipperen wanneer de onderdelen die ze perfect gemaakt hebben, dan naar Azië gebracht worden voor massaproductie. Deze veranderingen stellen hen in staat om door te gaan naar het volgende project dat achter hun machines aanstaat... en er lijkt geen einde in zicht.

"Het speelt in ons bedrijfsmodel. De DATRON-apparatuur is volgebukt hoewel we de oppervlakte nog niet eens hebben gekraapt wat het kan doen. Het is robuuste technologie en de mogelijkheden zijn grenzenloos... en dat betekent dat het winstpotentieel dat ook is." – Shawn Devine, President QC Drilling