Pendekatan Tidak Biasa untuk Produksi Multi-Spindle

Ketika sebuah toko di pasar untuk peralatan mesin, itu mungkin tergantung pada para ahli untuk bimbingan. Produsen peralatan mesin mengetahui peralatan mereka dan kemampuannya; mereka harus dapat menentukan aplikasi yang paling cocok dan yang mungkin gagal.

Otto Engineering Inc. dari Carpentersville, Illinois, bagaimanapun, berpikir di luar kebiasaan dan suka menantang pemasoknya dengan pendekatan baru terhadap praktik tradisional. Permesinan Produksi menceritakan kisah Otto 15 tahun yang lalu. Tindak lanjut ini menunjukkan taruhan ganda pada keberhasilan yang telah direalisasikan perusahaan dari apa yang dulunya merupakan rencana radikal sehingga pemasok bahkan enggan menjual mesin. Meskipun penggunaan multi CNC untuk lot kecil mungkin tidak pernah terdengar sebelumnya, membeli mesin untuk tujuan khusus itu dan mendapatkan kesuksesan besar dengan strategi ini mengejutkan sebagian besar di luar organisasi.

Di Bawah Kontrol

Otto didirikan pada tahun 1961 untuk pengembangan dan pembuatan produk sakelar dan aksesori komunikasi untuk aplikasi yang menuntut. Awalnya memproduksi sakelar putar dan tombol tekan, divisi kontrol sekarang menawarkan rangkaian sakelar kontrol, sakelar, dan pegangan yang ekstensif. Ini memasarkan produknya ke militer, kedirgantaraan, pertanian, konstruksi dan industri lainnya. Salah satu proyek perusahaan saat ini melibatkan produksi sakelar untuk proyek Orion NASA, yang menjajaki kemungkinan mengirim orang ke Mars dalam dekade berikutnya.

Pada tahun 2004, bekerja melalui pusat teknologi Chicago DMG MORI USA Inc., Otto membeli multi-spindel enam poros Gildemeister GMC 35 ISM CNC. Itu adalah pembelian besar yang dimaksudkan untuk mengurangi throughput dan menambah fleksibilitas di lantai toko. Seperti yang diharapkan, beberapa bagian yang berjalan di Gildemeister mungkin memerlukan sebanyak 10.000 benda kerja atau lebih; itu tidak mengejutkan. Tetapi yang jauh lebih tidak biasa adalah bahwa perusahaan juga tidak akan ragu untuk melakukan operasi yang hanya membutuhkan 50, 25 atau bahkan lima—ya, lima bagian; dan ini adalah mesin enam poros, jadi tambahan bagian harus dibuat. Satu-satunya cara agar toko berhasil menjalankan jumlah yang rendah adalah dengan meminimalkan waktu pemasangan. Pengerjaan rata-rata adalah antara 200 dan 1.000, membutuhkan sekitar dua hingga enam jam waktu produksi.

Sementara multi-spindle dikenal membutuhkan pengaturan yang lama, Otto telah menemukan cara untuk melawan tren itu, menjaga waktu pengaturan rata-rata di Gildemeister hanya sekitar 15 menit. Bergantung pada penjadwalan, beberapa hari mesin akan disetel sebanyak enam kali dalam shift sembilan jam, sementara di hari lain mungkin menjalankan satu pekerjaan sepanjang hari.

Mengapa Berhasil

Sejak Otto membeli mesin tersebut, Tom Secreto, pengawas toko, telah memprogram 412 suku cadang yang berbeda untuknya, yang terdiri dari tujuh kelompok suku cadang yang berbeda dan waktu pengoperasian rata-rata 16 detik per suku cadang. Dia mengelola pekerjaan ini dengan perpustakaan alat yang hanya terdiri dari 13 latihan frontal yang berbeda, 16 alat balik ID frontal dan backworking yang berbeda, 10 alat balik OD sisi drum yang berbeda, dan enam alat penggilingan yang berbeda, dengan total 45 alat yang ditukar masuk dan keluar dari mesin.

Hanya stok batang aluminium dengan diameter yang sama yang digunakan untuk semua bagian. Bagian-bagiannya berkisar dari diameter 0,875 inci hingga 0,16 inci. Untuk mengimbangi biaya tambahan dari material yang terbuang saat menjalankan komponen berdiameter lebih kecil, Otto menjaga standar ketat untuk memasok chip yang bersih dan bebas minyak ke perusahaan daur ulangnya. Menghilangkan kebutuhan untuk mengalihkan alat berat ke diameter batang yang berbeda memberikan penghematan waktu yang signifikan dalam penyiapan.

Semua perkakas berubah dengan cepat, dan semua alat telah diatur sebelumnya. Kontrol Siemens, dengan offset pahat yang lebih dari cukup untuk setiap lokasi, memudahkan penyetelan semua offset geometri untuk setiap pahat. Pengaturan tipikal terdiri dari menjatuhkan empat atau lima alat ke dalam mesin, memuat program untuk bagian yang diinginkan dan mengubah collet pickoff. Waktu ekstra diambil dalam tahap pemrograman untuk memastikannya sesuai dengan simulasi. Operator cukup menekan siklus mulai dan yakin dengan keakuratan bagian pertama.

Mr Secreto tahu bagian apa yang akan dijalankan pada mesin selanjutnya, dan dia memiliki pengaturan yang menunggu. Semua alat prasetel dan semua yang diperlukan untuk penyiapan disimpan dalam lemari di samping mesin. Manajer Toko Mesin John Lang menjelaskan bahwa salah satu tantangan dari multi-spindle adalah mengatur jarak antara subspindle dan pickoff, yang menentukan panjang keseluruhan bagian. Strategi Otto adalah memasang indikator di dalam mesin. Tergantung pada bagian sebelumnya, indikator menunjukkan penyesuaian tepat yang diperlukan untuk bagian berikutnya. Mungkin hanya ada perbedaan 180 ribu antara kedua bagian, tetapi penyesuaian dilakukan dengan tepat, “tidak ada plus atau minus,” untuk memastikan bahwa bagian berikutnya akan dibuat dengan benar untuk pertama kalinya.

Triknya adalah, alih-alih strategi tipikal mempertimbangkan keluarga bagian, Otto melihat keluarga alat, mengambil pendekatan kreatif untuk pemrograman. Mereka melihat alat yang ada dan melihat bagian apa yang cocok dengan mereka, bahkan jika mungkin memerlukan pemotongan ekstra pada bagian untuk membuat bentuk, menambahkan jumlah waktu siklus minimal. “Dalam kebanyakan kasus pada multi-spindle, sudah ada waktu luang karena waktu siklus tergantung pada operasi atau slide terpanjang,” kata Mr. Secreto. “Misalnya slide 6 itu 18 detik, dan itu yang paling lama, maka siklusnya 18 detik. Mungkin slide 2 adalah operasi yang membosankan, dan hanya 12 detik. Enam detik lagi dari operasi roughing, kemudian, dapat ditambahkan ke slide 2 tanpa mempengaruhi waktu siklus secara keseluruhan.” Menambahkan alat apa pun ke perpustakaan adalah pilihan terakhir dan hampir tidak pernah dilakukan.

Manfaat yang Dapat Diukur

“Kami benar-benar menghasilkan lebih banyak uang dari sakelar yang kami produksi ketika kami memiliki ukuran lot yang lebih kecil,” kata Lang. “Marginnya jauh lebih tinggi. Sebagian besar toko lain akan kesulitan menahan waktu siklus hingga 15 detik pada benda kerja dengan geometri sebanyak yang kami masukkan ke dalamnya.”

Dia mengatakan bagian seperti itu pada mesin bubut standar bisa memakan waktu selama dua menit, dan pengaturannya akan memakan waktu tiga hingga lima jam. Multis melakukan sekitar tujuh kali lebih baik dalam waktu siklus daripada mesin bubut CNC konvensional. Pak Lang tahu karena Otto biasa membuat semua bagian ini pada mesin bubut CNC konvensional. Hasil dari investasi di Gildemeister telah memainkan peran penting dalam kesuksesan perusahaan yang berkelanjutan. Tuan Lang ingat bahwa ketika dia mulai di Otto, itu adalah perusahaan senilai $5 juta. Sekarang menjadi perusahaan $130 juta, terus berkembang (termasuk 15 persen pada 2018) sejak pemasangan mesin.

Karena jangka pendek dan waktu penyetelan memungkinkan Otto memasok suku cadang dengan sangat cepat, Otto pada dasarnya menggunakan mesin sebagai ruang persediaan atau inventarisnya. Perusahaan tidak menyimpan kelebihan stok. Bahkan jika pesanan besar datang untuk 5.000 atau 10.000 potong, mereka dapat mengeluarkannya pada hari berikutnya. Pada mesin bubut CNC konvensional, itu akan memakan waktu seminggu. Bahkan jika beberapa mesin bubut menjalankan bagian-bagiannya, itu masih akan memakan waktu lebih lama karena pengaturan tambahan. Pelanggan juga menghargai perputaran itu karena mereka tidak perlu berpikir untuk memesan terlebih dahulu. Tim penjualan akan membatalkan pesanan dan mendapatkan tanggapan langsung dalam produksi.

Apa Selanjutnya

Di luar kemampuan permesinan CNC, Otto juga melakukan pencetakan injeksi, stamping, perakitan kabel dan overmolding kabel, sekarang mempekerjakan sekitar 575 orang. Itu juga baru-baru ini membeli perusahaan alat dan mati. Untuk mengatasi dampak dari kekurangan tenaga kerja yang meningkat, perusahaan mempekerjakan dua pekerja magang per tahun langsung dari sekolah menengah. Para pekerja magang ini menghabiskan waktu di Asosiasi Perkakas dan Manufaktur Illinois, kemudian menetap di Otto sebagai ahli mesin, pembuat model, pembuat cetakan, atau spesialis alat dan cetakan, tergantung pada kekuatan mereka. Pak Lang berkata, “Kami membuat laporan lima tahun lalu yang menyimpulkan bahwa dalam 10 tahun (lima tahun dari sekarang), setengah dari tenaga kerja kami akan pensiun. Kita perlu memecahkan masalah itu. Dengan membawa talenta muda baru, bersama dengan staf terbaik di perusahaan tool and die, kami membuat langkah untuk memenuhi kebutuhan masa depan.”

Meskipun ada masalah tenaga kerja, perusahaan terus berkembang pesat. Itu sedang dalam proses membangun pusat teknologi baru seluas 100.000 kaki persegi, yang dijadwalkan dibuka pada bulan Juni, yang akan menampung sebagian besar operasi permesinan dan stamping CNC. Dengan gedung itu akan muncul Gildemeister baru, hampir identik dengan gedung perusahaan saat ini. Mesin itu sedang dirakit sekarang, dijadwalkan untuk pengiriman pada bulan Juni.

Multi saat ini telah mendekati kapasitas sejak hari-hari awal di lantai toko. Setelah mesin baru masuk, Otto akan memiliki lebih banyak fleksibilitas untuk mencoba berbagai strategi permesinan. Salah satu pertimbangannya adalah agar alat berat baru menangani beberapa diameter komponen antara 7/8” dan satu inci dan 16 ^th . “Mengubah ukuran batang membutuhkan waktu sekitar setengah hari, jadi kami biasanya menghindari itu,” kata Lang. “Tetapi kami akan memiliki kesempatan untuk melihat hal-hal secara berbeda lagi, dan kami akan memindahkan lebih banyak bagian dari mesin bubut CNC konvensional.”

Otto telah sukses besar dengan GMC 35 ISM, melakukan pada multi-spindle apa yang dianggap jangka pendek dan banyak pengaturan. Ini telah bekerja dengan baik memasok suku cadang dengan cepat dan pada dasarnya menggunakan mesin untuk menggantikan ruang stok untuk inventaris. Mesin tersebut membutuhkan perawatan yang sangat rendah. Slide masih asli dan tidak perlu dibangun kembali. Setelah lebih dari 73.000 jam produksi, satu-satunya perawatan yang diperlukan mesin adalah terkait dengan penggerak listrik, kabel, dan pengumpan batang. Otto memperkirakan hasil yang sama dari mesin baru dan menantikan pertumbuhan berkelanjutan yang didorong oleh kreativitas yang telah meletakkan dasar hingga saat ini.

Untuk informasi lebih lanjut dari Otto Engineering Inc., kunjungi ottoexcellence.com atau hubungi 847-428-7171.