Vielzijdige Frees- & Draailijnen: Precisie-ondersteuning voor Moderne Productie

Gedurende de afgelopen 30 jaar is George Ziaja in de Milwaukee-omgeving bekend geworden om zijn vermogen om lastige procesverbeteringsproblemen op te lossen. Die persoonlijke reputatie is ook een kenmerk van zijn winkel, Ziaja Machining Corporation (ZMC). De winkel roemt een trac record van niet alleen kwaliteitsonderdelen te produceren, maar ook klanten te helpen productontwerpen te herzien om productiviteit te verbeteren en kosten te verlagen.

Met weinig herhalingsjobs krijgen Dhr. Ziaja en zijn werknemers genoeg kansen om hun neiging tot probleemoplossing te uitoefenen. Hoewel dit de winkel bezig houdt, brengt het nastreven van zo'n grote verscheidenheid aan werk ook uitdagingen met zich mee. Flexibiliteit is de sleutel tot het behoud van een competitieve rand, en daarvoor steunt de winkel in groot deel op zijn vloot van Milltronics draai- en freesmachines en hun conversationele besturingen.

Gevestigd in Plymouth, Wisconsin, is ZMC een hybride – een mix van laag-volume productiebewerking en gereedschaps- en matrizin. De winkel gespecialiseerd in roestvrij staal en kunststoffen. Componenten voor de voedingsindustrie, met name worst- en kaasfabrieken, vormen ongeveer 60 procent van het bedrijf. De rest bestaat uit een verzameling componenten voor machines in andere industrieën, waaronder lasersnijmers, printmachines en machines gebruikt om dergelijke papierproducten als luieren en toiletpapier te produceren.

Dhr. Ziaja, de oprichter van het bedrijf, werkt in de industrie sinds hij 16 jaar oud was. Na het voltooien van zijn leerlingperiode bij de machinefabriek waar hij het begin van zijn carrière doorbracht, leerde hij in praktisch elke positie te werken en praktisch elk stuk apparatuur te bedienen. Hij verhuisde uiteindelijk naar een toezichthoudende rol en ging verder om algemene manager/verkoop te worden. Als de focus van die winkel verschuifde naar grote, commerciële rekeningen, zag hij een kans om zijn eigen bedrijf op te richten om kleinere bedrijven te targeten – rekeningen die geneigd zouden zijn een partnerschap aan te gaan en samen te groeien. Sinds 1995 doet ZMC dat, en de meerderheid van zijn nieuwe bedrijf komt van klantverwijzingen.

Op één dag op de vloer van ZMC zou men machine-gidsen voor lasersnijder-componenten zien bewerken; staartafels worden geproduceerd en gelast voor een voedingsverwerkingsklant; kunststof lagerbuizen worden verwerkt op een cilindrische slijpmachine; worststophornen worden gedraaid op een draaibank; hoekplaten voor een luier-machine worden gefreesd en geboord op een HMC; en voedingsgraad kunststof roerders voor de kaasindustrie worden gereviseerd. Om zo'n verscheidenheid aan jobs aan te nemen, gebruiken de 28 werknemers van de winkel een volledige reeks slijpmachines, pressen, zagen, hobbelmachines en lasapparaten. Het grootste deel van het frees- en draaiwerk valt aan 14 machines van Milltronics (Waconia, Minnesota), een leverancier waarop ZMC bijna exclusief heeft vertrouwd de afgelopen 13 jaar.

Een primaire reden voor die toewijding is de gemakkelijk te gebruiken, conversationele programmering die in deze machines' CNC's zit. Bij ZMC is programmeren vanaf de vloer praktischer dan het gebruik van een CAM-systeem, wat zowel duur zou zijn als onvoldoende voor het ondersteunen van de veelzijdigheid die nodig is om bij de verscheidenheid aan werk te blijven, zegt Dhr. Ziaja. "Met het volume aan onderdelen dat we elke dag produceren, zou ik twee of drie toegewijde programmeurs nodig hebben," legt hij uit. "Sommige jobs nemen misschien 15 minuten of een half uur, en deze besturingen zijn zo gemakkelijk te programmeren dat we twee of drie van die klaar kunnen hebben voordat een CAM-programmeur zelfs één job naar de vloer kan krijgen. Voor die jobs die wel herhalen, kunnen we de programma's offline opslaan en ze hergebruiken wanneer we ze nodig hebben."

Via een menu-gebaseerde vraag-en-antwoord formaat, prompt de CNC de operateur voor job-informatie en creëert automatisch het programma aan de machine vanaf de ingevoerde data. Het gebruik van Auto Routines stelt operateurs in staat om te programmeren zonder kennis van G- of M-codes, terwijl een "Trig Help" functie de noodzaak voor vloerberekeningen elimineert. De interface is ontworpen om toetsaanslagen te minimaliseren om potentiële typfouten en gemiste operaties te vermijden. Ook kunnen programma's bewerkt worden en meerdere taken voltooid worden vanaf een enkel scherm. "Je hoeft niet door veel verschillende menu's te gaan; het is allemaal direct voor je op één scherm," zegt Dhr. Ziaja. "Met andere conversationele besturingen die ik heb gebruikt, moet je soms een pagina vooruit of een pagina terug, dus de Milltronics-besturing is veel gemakkelijker."

Hij voegt toe dat een ander voordeel van standaardiseren op Milltronics is dat alle besturingen dezelfde basisinterface gebruiken, wat de training van nieuwe aanstellingen vereenvoudigt. "Ik kan praktisch elke operateur naar elke van de machines sturen. De draaibank-operaties zijn een beetje anders dan de HMC's en VMC's, maar het is basically dezelfde besturing, dus het duurt niet te lang om iedereen te trainen."

De verificatie-functies van de besturing komen ook van pas, zegt Dhr. Ziaja. Naast een grafische voorstelling van het gereedschap dat langs de geprogrammeerde paden gaat, wat de winkel helpt om nauwkeurigheid te garanderen en botsingen of andere problemen te vermijden, is verificatie met name nuttig voor het schatten van de tijd die het zal kosten om een gegeven job uit te voeren. "Ik was onlangs uit de stad, en op mijn terugweg belde ik mijn zoon en zei 'zet deze tekening erin en kijk hoe lang het duurt om dit onderdeel te draaien,'" herinnert hij zich. "Hij belde me terug in ongeveer vijf minuten met een antwoord."

Intuïtieve programmering zou maar tot op zekere hoogte gaan als de machine zelf niet voldoende nauwkeurig was, maar dat is geen probleem bij ZMC. De winkel bewerkt routinematig onderdelen tot toleraties van ±0,005 mm. Bovendien zegt Dhr. Ziaja dat de machines betrouwbaar genoeg zijn voor hem om bijna 100-procent productiviteit van elk model te verwachten. "Ze zijn goed gebouwd, en ongeplande downtime is onbetekenend," merkt hij op. "In feite hebben we nog steeds onze oorspronkelijke MC20, die dateert uit 1997. We noemen het 'The Beast', en het kan nog steeds een paard zijn."

De meest recente toevoegingen aan de Milltronics-familie van de winkel omvatten een RH33 en een RW18, beide VMC's, alsook een ML18 combinatie-draaibank. Deze machines werden geïncorporeerd nadat de winkel een ander nabijgelegen bedrijf overnam. De timing was gelukkig, aangezien de winkel onlangs begon meer grote, gefabriceerde onderdelen aan te nemen die gefreesd en geboord moeten worden alsook hogere-volume draaiwerk (dat wil zeggen, 100 tot 200-stuks runs).

De RH33 VMC is onschatbaar geweest voor groot werk, zegt Dhr. Ziaja. Met X-, Y- en Z-as verplaatsingen van 1.981 × 838 × 711 mm, is de machine de grootste op de vloer. Het stelt de winkel in staat om langere onderdelen in één opstelling te bewerken, in plaats van ze binnen het werkbereik te verschuiven of ze naar een andere machine te verplaatsen. evenzo verbetert de ML18's automatische wissel – een optie die de andere ML18 van de winkel mist – de productiviteit voor de nieuwe draaijobs.

De volgende keer dat de winkel zijn bereik aan machines en mogelijkheden wil uitbreiden, zal het waarschijnlijk weer naar Milltronics kijken, zegt Dhr. Ziaja. "De machines zijn redelijk geprijsd, betrouwbaar en gemakkelijk te programmeren."