Versnellen Levering van Grootschalige Onderdelen: Strategieën voor Vermindering van Doorlooptijd in Hoogvolume Winkels

Goede bewerkingsbedrijven zijn bijna altijd in staat om manieren te vinden om tijd af te knippen van herhalend werk. Dit is echter veel moeilijker voor job shops die een bepaald onderdeel misschien maar een keer bewerken. En de uitdaging om doorlooptijd te comprimeren voor taken die niet herhalen is nog lastiger wanneer een 40-ton kraan nodig is om werkstukken op een freesbank te installeren of in een draaibanksklem.

Aeromet Industries, gevestigd in Griffith, Indiana, staat dagelijks voor deze situatie. Of het nu grootschalig herstelwerk is, een groot onderdeel dat het nog nooit eerder tegenkwam of een op maat gemaakte mandrel trommel van eigen ontwerp, bijna elk onderdeel dat het bewerkt is anders. Dat betekent vaak dat er geen bestaand CAM programma is om te benaderen, geen onderdeel-specifieke spanningsmiddelen van de plank te halen en geen eerstehands bewerkingservaring met een gegeven onderdeel.

Door de jaren heen heeft Aeromet echter algemene strategieën geïmplementeerd die het in staat stellen doorlooptijd te minimaliseren voor de aanzienlijke componenten die het bewerkt. Dit heeft de winkel geholpen een succesvolle niche te vestigen in het bewerken van de grote dingen. Fred Wahlberg, oprichter en mede-oprichter, en zijn neef Neil Wahlberg, verkoop- en marketingmanager, legden enkele van Aeromet's benaderingen uit voor het verminderen van levertijden voor grote bewerkte onderdelen tijdens een recent bezoek aan de noordwest-Indiana winkel.

Groot vanaf het Begin

Fred Wahlberg startte Aeromet in 1971 als een job shop die vervangingsonderdelen maakte voor staalmolen in de buurt. Veel van dat werk betrof herstel van rekoeler en uncoeler uitdijende mandrel trommels voor staalverwerkingslijnen, en de meeste van die mandrel trommels hadden unieke ontwerpen om hun specifieke toepassing te matchen. Aeromet voert dat type werk vandaag nog steeds uit, naast diverse job-shop-achtig werk met grote componenten. In de loop van de tijd heeft de winkel het mandrel trommel herstelwerk echter omgezet in een productlijn. Na het opmerken van gemeenschappelijke ontwerpfouten die vroege breuk veroorzaakten in de typen eenheden die het continu herstelde, werd de winkel gestimuleerd om een eigen lijn van op maat gemaakte mandrel trommels te creëren. Aeromet's mandrel trommels worden bewerkt uit 4140 of 4340 staal smidstukken die grotere duurzaamheid en levensduur bieden dan gegoten componenten gebruikt in andere ontwerpen. Ze bieden ook verbeterde bladgrijpmogelijkheid die uiteindelijk leidt tot minder materiaalafval bij het starten van een lijn.

Een snelle wandeling door Aeromet's 25.000 vierkante voet faciliteit onthult dat de winkel gericht is op grootschalig bewerkingswerk. Het heeft meerdere kranen met capaciteiten van 10 tot 40 ton en een vorkheftruck die 16.000 pond kan tillen. Het heeft ook een mooie selectie van grote CNC machines, waaronder een Giddings en Lewis verticale boormachine die onderdelen kan accommoderen van maximaal 72 inch diameter en 84 inch hoog. De Union PC-150 horizontale boormachine biedt X-Y-Z verplaatsingen van 396 bij 138 bij 30 inch plus 29 inch W-as uitsteek en een 79 bij 98 inch contourerende draaitafel. De meest recente machine aankoop van de winkel is echter ook de grootste: een Ryazan RT317 draaibank aangeschaft via Shamrock Machinery in Houston, Texas. Geïnstalleerd in 2009 op een 5-voet diepe fundering, heeft deze CNC draaibank een zwenk van 67 inch en kan onderdelen tot 433 inch lang accommoderen. Het is uitgerust met een optionele 120 pk motor, een boorstaaf bijlage en een 1,5-meter klem. De enorme draaibank, die een kleinere eenheid vervangde, stelt de winkel in staat grotere mandrel trommels te creëren alsmede groter-diameter draaiwerk te vervolgen.

Natuurlijk is er meer om succesvol te zijn bij het bewerken van deze typen onderdelen dan voldoende capaciteit van apparatuur. Hier zijn enkele manieren waarop Aeromet doorlooptijd minimaliseert voor aanzienlijke bewerkte componenten:

• Onderdeel ophalen en leveren. Soms beginnen snelle-doorlooptijd inspanningen met wat er buiten het faciliteit geparkeerd staat. Aeromet onderhoudt en exploiteert een vloot vrachtwagens exclusief ten bate van klanten die afhankelijk zijn van de winkel om hun onderdelen snel, veilig en efficiënt te verplaatsen. Snelle reactie is cruciaal voor Aeromet's klanten, vooral bij herstelwerk. Verlengde downtime periodes om verwerkingslijncomponenten te herstellen kunnen leiden tot significante verliezen voor de klant. In feite, op de zeldzame occasions dat Aeromet gesloten is (het draait doorgaans 24/7), worden noodoproepjes direct doorgestuurd naar de heer Wahlberg zodat hij onmiddellijk een chauffeur kan uitzenden om beschadigde componenten op te halen.
• Vooruit plannen. Sommige van Aeromet's klanten hebben geplande stilstanden voor reparaties of upgrades aan Aeromet's eigen mandrel trommels. Om lijndowntime te minimaliseren, kan Aeromet sommige elementen van de mandrel trommels vooraf bewerken voordat alle maatcomponenten ontvangen zijn. Dit minimaliseert de totale hoeveelheid bewerkingstijd die nodig is terwijl de lijn voor reparatie stilstaat. De winkel haalt dan de maatapparatuur van de klant binnen zodra de lijn stilvalt; meet voor juiste tandwiel- en lagerdimensies; werkt de mandrel trommel af per die metingen; en monteert en levert de gerepareerde unit.
• Effectieve programmering en werkbladen. De winkel gebruikt Mastercam van CNC Software sinds eind jaren '80, en heeft momenteel de nieuwste versie van de programmeringssoftware, "X5". Eenmaal een order gefinaliseerd, ontvangt een van de drie CAM programmeurs van de winkel een volmmodel van de engineering afdeling of direct van de klant en begint met het ontwikkelen van het programma alsook opstellinginstructies voor vloermedewerkers. De instructiepakketten zijn kleurgecodeerd, zodat werknemers snel kunnen scannen en de secties van het pakket identificeren die relevant voor hen zijn.

  De gedetailleerde instructiepakketten stellen leerlingen en minder ervaren werknemers in staat om volledige vakmanstaken uit te voeren. CAD afbeeldingen van het onderdeel en spanningsmiddelen alsook daadwerkelijke foto's (wanneer beschikbaar) die bij de instructies worden meegeleverd, helpen deze minder bekwame werknemers om de klus beter te visualiseren.

• Vooraf instellen van gereedschappen. Aeromet begon 10 jaar geleden een gereedschapsvoorafsteller te gebruiken zodat gereedschappen geïnstalleerd en gemeten konden worden in hun houders vóór machine wissels. Na vooraf instellen, worden labels op de gereedschappen geplaatst met hun X en Z dimensies naast gereedschapslokaal locatie in de machine. Het laatstgenoemde is eigenlijk het cruciale stuk informatie voor de opsteller, omdat gereedschapscompensaties via Ethernet direct naar de machinebesturing worden gestuurd. De winkel bestelde onlangs een nieuwe voorafsteller van Zoller om het oudere model te vervangen.
• Minimaliseren van cyclus tijden. Aeromet's huidige benadering tot het bewerken van grote onderdelen verschilt van die van vroeger. Dit werd deels gedreven door vooruitgang in snijgereedschapstechnologie. Voornemelijk gebruikmakend van frezen van Dapra, die de winkel zegt een robuuste snijrand te bieden, bewoog Aeromet weg van zware sneden bij relatief lage voedsnelheden naar lichtere sneden bij veel snellere voedsnelheden. Dit leverde uiteindelijk hogere metaalverwijderingssnelheden op. Het proces omvat ook het gebruik van een dynamometrische sleutel voor consistente inschroefdruk en het wisselen van inschroefschroeven na elke acht inschroefwissels.
• Bestuderen en verbeteren van processen. Aeromet benut de kennis van zijn gehele personeel om afval uit zijn operaties en processen te halen. Dit wordt vergemakkelijkt door wekelijkse teamvergaderingen bijgewoond door allen die bijdroegen aan recent voltooide taken. Operators, programmeurs, ontwerpingenieurs, inspectiepersoneel en anderen herzien alle stappen betrokken bij de productie van een onderdeel om gevallen te identificeren waarin budgette tijd voor specifieke stappen werd overschreden. De winkel heeft zelfs specifieke stappen op video opgenomen. Dit wordt niet gedaan als een politie-inspanning, maar als een poging om te onthullen waar gegeven processtappen gestroomlijnd kunnen worden. Het gebruik van schaduwborden voor efficiënte gereedschapsopslag en ophalen, het in de wachtrij plaatsen van materiaal voor aankomende taken, en het vooraf instellen van snijgereedschappen zijn allemaal resultaten van dergelijke continue-verbeteringsvergaderingen.

Talent Kweken

Het vinden van de juiste vloermedewerkers is ook cruciaal voor het succes van een winkel als Aeromet. Echter, Aeromet vindt werknemers niet zoveel als dat het ze kweekt. De winkel voortzet het middelbare school leerlingprogramma dat het in 1977 begon. In feite zijn de meeste mensen die momenteel daar werkzaam zijn afkomstig van dat programma. Het programma wordt uitgevoerd via de Valparaiso Area Apprenticeship Advisory Council, waarvan de heer Wahlberg een advieslid is. In het vierjarige leerlingprogramma ontwikkelen studenten zich van het leren van basis bewerkingsvaardigheden tot programmeren en andere geavanceerde winkel taken. De winkel heeft doorgaans tenminste een paar leerlingen op de vloer, wat resulteert in een mooie mix van verse, middelste en top functies. Niet elke leerling slaagt, maar het nadeel van het niet ontwikkelen van eigen talent weegt zwaarder dan het risico om een van deze kandidaten te verliezen.

Operators Bedienen, Programmeurs Programmeren

Bij Aeromet bedienen operators de machine tools maar programmeren ze niet. Er is een goede reden hiervoor, aldus de heer Wahlberg. Toen de winkel voor het eerst CNC machines integreerde jaren geleden, werden operators getraind om shopfloor programmering aan de machine uit te voeren. Nu wordt een CAM programma gemaakt voor elke taak die door de winkel loopt. De CAM programmeurs maken ook instructiepakketten die duidelijk uitleggen hoe elke taak opgesteld en uitgevoerd moet worden. Gereedschappen worden vooraf ingesteld, gelabeld en op een kar voor de operator geplaatst. Dit stelt operators met bescheiden ervaring in staat om de meeste taken in de winkel uit te voeren. Bovendien, als een probleem ontstaat, wordt het proces beschouwd als schuld, niet de operator. Wetende dit, hoeven operators niet te staan en te kijken naar de machine frezen of draaien, wat ze vrijmaakt om meerdere machines te bedienen. Bovendien voorkomt deze strategie dat "ervaren" operators het programma on-the-fly aanpassen, omdat de tijd nodig om de wijziging te maken vaak groter is dan de potentiële tijdsbesparing na implementatie van de wijziging. Dat gezegd hebbende, worden operators aangemoedigd om voorgestelde proceswijzigingen direct op het instructiepakket van de taak te schrijven voor overweging later door de programmeur die het pakket zal herzien als die bepaalde taak toevallig herhaalt.