Hoe een CNC multi-spindle Mitotec Precision's jobshop-efficiëntie transformeerde

Als jobshop blijft Mitotec Precision manieren identificeren om changeovers te versnellen voor taken die over zijn twee CNC multi-spindle machines lopen voor operators zoals leerling-nu-werknemer Trevor Hutchins. Batchgroottes van 20.000 onderdelen is het zoete punt voor deze machines. (Foto: Mitotec Precision)

Mitotec Precision is geen vreemde voor multi-spindle cam-automaten, maar is nieuw voor CNC multi-spindles, de eerste gekocht in 2019 (een tweede toegevoegd in de lente van 2022). Wat interessant is, is dat het Necedah, Wisconsin, bedrijf nooit zijn traditionele cam of meer recente CNC multi-spindles heeft gebruikt zoals men die typisch voor deze typen high-productie werktuigmachines zou verwachten.

“Wij zijn een jobshop,” legt Clinton Pouillie, algemene manager, uit. “Hoewel een multi-spindle machine conventioneel toegewezen zou zijn aan het lopen van één onderdeel of een familie van gelijke onderdelen, hebben we een manier gevonden om 20.000 onderdelen per run voor ons te laten werken ondanks de changeovertijden.

“Bij het overwegen van dit, vroegen we ons eerst af wat wij als bedrijf zijn,” legt Pouillie uit. “Als we een multi-spindle-bedrijf zijn, dan is dat waar we onze kapitaalinvesteringen moeten doen. We overwogen ook hoe dit kon helpen de uitdaging van het vinden van nieuwe teamleden te mitigeren, aangezien de machines de output van vier enkel-spindle machines kunnen evenaren die meerdere operaties vereisen alsook de algehele productie verhooggen vergeleken met die machines.”

Maar zelfs buiten de hogere productiemogelijkheden, zou een CNC multi-spindle de mogelijkheid bieden om sneller te reageren op klanten’ krimpende levertijden/hot jobs die uitdagend zouden zijn om op meerdere enkel-spindle machines te leveren. Daarnaast zou het een enkele kwaliteitsstroom van gemachineerde onderdelen creëren om te inspecteren in plaats van veel stromen van verschillende machines.

Ik leerde meer over dit tijdens een recent bezoek aan de 80-personeels, ISO9001-2015-gecertificeerde zaak die nu werkt aan het versnellen van opstellingen om changeovertijden te minimaliseren voor zijn nu twee CNC multi-spindles, terwijl het een goede uitdaging aan het lijf gaat: ervoor zorgen dat ze gevoed blijven met nieuw werk gegeven dat ze afgeronde onderdelen elke 8 seconden kunnen produceren.

Nieuwe identiteit, richting

De eerste CNC multi-spindle-aankoop was op de hielen van een bedrijfsrebranding. Tot eind 2018 was het bedrijf bekend als Necedah Screw Machine Products. De naamverandering naar Mitotec Precision werd gemaakt om aan klanten en potentiële nieuwe werknemers de verplaatsing van mechanische machines naar nieuwe CNC-technologie zoals Swiss-types en turn-mills te demonstreren. (Het bedrijf zegt dat het voorvoegsel “mito” “draadachtig” of precies betekent en de uitspraak kracht en macht impliceert. De tweede helft van de naam vertegenwoordigt de technische bekwaamheid van het team.)

De zaak koos voor 8-spindle machines met 26-mm staafcapaciteit, gelovend dat deze configuratie de juiste combinatie van grootte en snelheid bood voor de complexe onderdelen die erover zouden lopen. Het is ook in het proces om externe koelvloeistoflijnen te elimineren, in plaats daarvan olie door de tooling te laten lopen om changeovers nog meer te versnellen.

Het CNC multi-spindle-platform was de volgende logische stap in termen van multitasking-machiningtechnologie. Na een paar bouwers overwogen te hebben, koos de zaak voor een 8 × 26 MultiSwiss van Tornos Technologies U.S. Corp.

Pouillie merkt op dat Tornos zijn multi-spindle-machines in een paar verschillende configuraties aanbiedt. De zaak besloot dat een 8-spindle machine met 26-mm staafcapaciteit de optimale combinatie bood van grootte, spindelsnelheid (6.000 toer/min) en spindelcapaciteit om een breed scala aan complexe onderdelen en onderdeelafmetingen te faciliteren.

Hij waardeert ook de machine’s hydrostatische spindellager-ontwerp. “Wat me onder de indruk doet is dat de machine acht 1-inch-diameter staalstaven kan draaien op 5.000 toer/min en je het geluid van de mistafscheider hoort boven enig spindelgeluid,” zegt Pouillie, “We horen geen trillingen of ratelen wat leidt tot hogere toollevensduur, verbeterde oppervlakteafwerkingen en algehele processtabiliteit.” Olietemperatuurcontrole draagt ook bij aan processtabiliteit, terwijl hoge-druk olieaflevering (de machine heeft 20-, 40- en 80-bar hoge-druk koelvloeistofpompen) erg nuttig is om spaan te breken en te evacueren uit de snijzone.

Pouillie zegt dat de zaak TB Deco-programmeersoftware van Tornos gebruikt, wat hij voelt bijzonder waardevol is voor het multi-spindle-platform. “De programmering is niet zo moeilijk als men zou denken aangezien elke spindel zijn eigen programma heeft, maar het kan een uitdaging zijn om wachtcodes te coördineren zonder de software,” legt hij uit. “Daarnaast simuleert het automatisch een onderdeelrun om eventuele foutcodes of overtravel-condities voor het draaien van een taak te onthullen. Bovendien berekent het de cyclus tijd extreem nauwkeurig omdat het een taak bewijst.”

De TB Deco-software past ook automatisch een heel onderdeelprogramma aan wanneer een programmeur wijzigingen aanbrengt om misschien operaties van de spindel met de langste cyclus tijd (wat op een multi-spindle de echte cyclus tijd voor het onderdeel is) naar een andere spindel(s) te verplaatsen. Mitotec Precision heeft een offline-zetel en het engineering-team gebruikt het om alle programma's voor de twee CNC multi-spindles te creëren.

Momenteel is de zaak bezig met manieren om changeovertijden te reduceren, die voor nu onder de 8 uur staan. Hoewel dat tweemaal zo lang kan zijn als het instellen van een enkel-spindle voor een nieuwe taak, compenseert de productiesnelheid van een 8-spindle machine dat.

Bijvoorbeeld, het machineert kanalen op de zijkant van zijn Goeltenbodt-gereedschapshouders die met een geslepen stop koppelen om snelle changeover met hoge positioneringsherhaalbaarheid mogelijk te maken. Door dit te doen, wordt elk gereedschap toegewijd aan een specifieke spindel en is er geen noodzaak om snijgereedschappen af te tasten. De zaak is ook in het proces om externe koelvloeistoflijnen te elimineren en in plaats daarvan olie door de tooling te laten lopen om changeovers nog meer te versnellen door de noodzaak voor operators zoals Trevor Hutchins, getoond in de hoofdphoto, te elimineren om koelvloeistofslangen te verwijderen en opnieuw te klemmen. Pouillie merkt op dat het open ontwerp van de MultiSwiss Hutchins gemakkelijke toegang tot de gereedschapshouders biedt “zonder in olie gedrenkt te raken,” grapt hij.

Verbeterde klantreactie

Mitotec Precision heeft een aantal taken over zijn MultiSwiss-machines gedraaid en is in staat geweest om sneller te reageren op klanten’ hot jobs. “Een klant kan bellen met de behoefte aan 20.000 stukken van een complex onderdeel in een maand, legt Pouillie uit. “Normaal betekent dit dat we open capaciteit op meerdere machines nodig zouden hebben, wat we wel of niet hebben. Een multi-spindle geeft ons de mogelijkheid om met één machine en één kwaliteitswaardestroom te reageren voor ons om te controleren.

Mitotec Precision herschikte zijn vloerruimte om ruimte aan weerskanten van zijn twee CNC multi-spindles te laten omdat het zich voorstelt meer van deze high-productie machines toe te voegen als onderdeel van zijn bedrijfsmodel voor de toekomst.

De MultiSwiss biedt ook een veiligere kans om meer werk van één klant aan te nemen, omdat de zaak niet meerdere enkel-spindle machines hoeft in te zetten voor slechts één klant. Dat maakt geen goed zakelijk zin. En nu de zaak twee CNC multi-spindles heeft, hoeven klanten met taken die op één draaien zich geen zorgen te maken over hun werk niet op tijd voltooid te krijgen als die machine uitvalt, omdat de taak gemakkelijk naar de andere overgezet kan worden.

Snellere productie rimpel-effecten

Hoewel Mitotec Precision heeft geprofiteerd van de verhoogde gemachineerde onderdelenproductie en andere voordelen die de CNC multi-spindles bieden, heeft die hogere productie van twee individuele machines knelpunten veroorzaakt met betrekking tot onderdeelinspectie en reiniging waar het gewerkt heeft om open te breken.

Geautomatiseerde visie-inspectiesystemen zoals deze helpen meetknelpunten te verlichten die ontstaan wanneer CNC multi-spindles de productievolumes die de zaak moet hanteren, significant verhogen.

Wat de eerste betreft, hebben de geautomatiseerde visiesystemen van Oasis Inspection Systems zich als waardevol bewezen om onderdeelinspectie te versnellen. “We willen zeker niet de productie op een CNC multi-spindle die afgeronde onderdelen elke 8 seconden produceert, stopzetten om ze handmatig te inspecteren op specifieke intervallen tijdens een taak,” merkt Pouillie op. “Snelle, geautomatiseerde inspectieprocessen stellen ons in staat om kwaliteitsrapporteringsvereisten te voldoen terwijl we deze machines draaiende houden.”

Wat de laatste betreft, voegde Mitotec Precision een einkamerige, vacuüm-oplosmiddel-onderdelenwassers met geautomatiseerd laden/lossen-systeem van JCOM Imports toe. Net als onderdeelinspectie kan onderdelenreiniging een knelpunt worden gegeven de CNC multi-spindles produceren complexe onderdelen (soms met kenmerken zoals blinde gaten) zo snel. Daarnaast worden onderdeelschonereisregels steeds strenger.

Onderdelen worden gereinigd door de unit’s trommel te vloeden (met de optie om onderdelen te kantelen of te tumblen alsook ultrasonics te gebruiken) om ze te reinigen tot medische standaarden (50 verschillende reinigingsprogramma's/recepten zijn beschikbaar). Het werkt ook onder vacuüm voor energie-efficiëntie en om de machinecomponenten te beschermen. Mitotec Precision integreert een streepjescode-systeem voor elke onderdelenmand met het juiste reinigings “recept” om het proces voor werknemers te vereenvoudigen.

De CNC multi-spindels maakten tijd vrij op Mitotec Precision’s vier VMCs die eerder primair gebruikt werden voor tweede-op werk. Nu gebruikt de zaak machines zoals deze Brother VMC met palletwisselaar en hydraulisch spannysteem voor productiewerk.

Integenstelling, de CNC multi-spindels hebben tijd vrijgemaakt op de zaak’s vier VMCs die eerder primair gebruikt werden voor secundaire operaties. Nu gebruikt het deze machines voor productiewerk. Een voorbeeld dat ik tijdens mijn bezoek zag was een kleine gieting voor een medische toepassing die over een Brother VMC met palletwisselaar liep met hydraulische spanklemmen en Paws Workholding-systeem op een draaitafel.

Volgende stappen

De zaak heeft verdere stappen gezet langs het CNC multi-spindle-pad door de indeling van de werkvloer te veranderen — niet alleen om de tweede MultiSwiss te accommoderen, maar ook additionele CNC multi-spindels aan weerskanten van het huidige paar. Een uitdaging voor Sales Manager Warren Schoenborn is echter nieuw werk te vinden om zowel een achterstand op die machines te genereren terwijl beschikbaarheid behouden blijft om in een high-volume taak te werken wanneer een klant het nodig heeft. Wat de eerste betreft, houdt hij nieuwe markten in de gaten voor de zaak, zoals medisch en optisch.

Ongeacht, dit valt in lijn met Mitotec Precision’s mantra van anders en creatief denken. Dit is een voorbeeld van winkels waar ik graag in contact blijf. Wie weet wat een nieuw proces of technologie een volgend bezoek op een gegeven moment onthullen kan.

Uiterlijk telt

Ik begon 25 jaar geleden te schrijven over machining- en productiebedrijven. (De tijd vliegt.) In ieder geval, hoe dergelijke bedrijven zich nu presenteren in termen van hun baksteen-en-mortel operatie (en online ook) is drastisch anders dan vroeger. Let op het uiterlijk van Mitotec Precision’s foyer. Ziet het eruit als de entree van een “machinezaak?” Dat doet het niet. En dat is een goed ding in termen van helpen de perceptie veranderen van wat een bedrijf dat zich richt op machining — of meer passend zijn productieklanten dient — allemaal inhoudt.