Berbelanja Roots Out Waktu Pengaturan yang Lama dengan Otomatisasi Tingkat Lanjut
Basin Precision Machining LLC meningkatkan kualitas dengan memanfaatkan sistem produksi aliran satu bagian yang efisien di seluruh lantai tokonya.
Erik Anderson, presiden dan CEO Basin Precision Machining LLC, telah menetapkan bahwa penyetelan adalah akar dari semua kejahatan dalam hal produktivitas manufaktur. Mereka menyebabkan variasi suku cadang, waktu henti, dan tingkat memo persentase tinggi. Dan seperti banyak toko lain, Basin juga menghadapi tantangan penyiapan pekerjaan yang panjang dan rumit—sampai toko Jefferson, berbasis WI melawan balik dengan otomatisasi.
Basin menganggap dirinya sebagai toko yang relatif tidak konvensional karena obsesinya yang ekstrem terhadap kualitas, manufaktur ramping, dan produksi aliran satu bagian yang sangat efisien di seluruh lantai tokonya. Namun, ketidakkonvensionalan ini tidak terlihat lebih jelas daripada penggunaan otomatisasi perusahaan dalam lingkungan produksi campuran tinggi/volume rendah sebagai lawan dari skenario volume tinggi pada umumnya.
Untuk mencapai otomatisasi produksi campuran tinggi/volume rendah khusus, Basin mengandalkan sel manufaktur yang terdiri dari teknologi peralatan mesin terbaru dan tercanggih yang dipersenjatai dengan kapasitas penyimpanan alat terbesar dan konektivitas digital—kombinasi yang pada dasarnya menghilangkan waktu penyiapan.
Sebagai toko mesin kontrak presisi, Basin melayani pasar minyak dan gas, kedirgantaraan, kendaraan rekreasi, dan hidrolik. Pelanggannya termasuk perusahaan minyak dan gas seperti FHE USA LLC, pembuat katup kartrid HydraForce Inc. dan sepeda motor OEM Harley-Davidson Inc.
Dalam beberapa kasus, toko akan memproduksi sekitar 250 versi suku cadang untuk satu pelanggan. Ukuran lot pekerjaan terkait dapat berkisar dari lima hingga 500 buah, yang, menurut Anderson, setara dengan sekitar 80 penyiapan per bulan untuk diubah dari satu versi ke versi berikutnya. Penyiapan yang memakan waktu dan tenaga ini membutuhkan individu terampil yang memahami lebih dari 100 penyiapan alat, pemasangan multi-sisi yang rumit, dan cara menjalankan suku cadang yang rumit.
Dengan salah satu sel manufaktur otomatis terbesarnya, Basin dapat memiliki sekitar 200 nomor bagian yang disiapkan pada waktu tertentu. Sel memungkinkan toko untuk mengatur pekerjaan sekali, meninggalkannya di sel dan menjalankan masing-masing saat dibutuhkan. Bertempat di tambahan baru seluas 22.500 ft2 (2.090 m2) dan memproduksi sebagian besar manifold hidrolik, sel tersebut terdiri dari enam pusat permesinan horizontal Mazak HCN-5000 dalam sistem Mazak Palletech yang memiliki tiga tingkat, 120 palet, dan tiga stasiun beban. Untuk kapasitas pahat maksimum, setiap pusat permesinan dipasangkan dengan Mazak Tool Hive yang masing-masing menampung 348 pahat untuk total sel 2.088 pahat.
Kapasitas alat yang besar, menurut Anderson, berkontribusi secara signifikan terhadap pengurangan penyiapan karena memungkinkan toko meninggalkan alat yang disiapkan saat sel beralih dari satu bagian ke bagian berikutnya. Dalam kebanyakan kasus, ada cukup perkakas untuk satu mesin untuk menjalankan selusin nomor bagian yang berbeda dari tiga ukuran bahan baku.
Tahun lalu toko melakukan sekitar $11 juta pekerjaan manifold hidrolik pada 15 mesin mandiri yang dioperasikan oleh 32 orang. Dengan satu sistem Mazak baru saja, Basin sekarang akan menangani sekitar $9,5 juta pekerjaan dengan hanya enam mesin dan enam orang yang memproduksi 90% dari apa yang dilakukan sebelumnya.
Semua HCN-5000 memiliki kontrol Mazatrol SmoothG dari Mazak, yang mudah digunakan dan menghasilkan pemesinan berkecepatan tinggi dengan akurasi tinggi. Meja putar penggerak langsung dan pengubah dua palet menjadi standar pada alat berat. Fitur otomatisasi yang sederhana dan efisien ini meningkatkan produktivitas dengan memungkinkan robot berpemandu rel Palletech untuk memuat atau menurunkan satu palet sementara alat berat terus bekerja pada bagian yang dipasang pada palet lainnya.
Untuk pengoptimalan proses lebih lanjut, masing-masing HCN-5000 sel dilengkapi dengan Mazak SmartBox, platform peluncuran yang memberikan Basin pintu masuk yang mudah dan aman ke Industrial Internet of Things (IIoT). Dengan teknologi MTConnect sebagai fondasinya, SmartBox dengan protokol terbuka memfasilitasi konektivitas mesin dan perangkat toko sekaligus memungkinkan peningkatan kemampuan pemantauan dan analisis.
Menurut Anderson, Basin memasang SmartBox untuk memantau efektivitas peralatan secara keseluruhan (OEE) dan akhirnya berinteraksi dengan sistem ERP toko. Saat ini, Mazak SmartBoxes mentransfer data perkakas, melalui chip RFID, dari prasetel alat Basin ke mesin. Namun, dia mengatakan bahwa toko tersebut pada akhirnya akan mendeteksi peralatan tersebut sehingga dapat menggunakan Mazak SmartBox untuk pemeliharaan preventif dan pemantauan sistem kritis pada mesin.
Sel manufaktur otomatis lainnya yang baru-baru ini ditambahkan di Basin dipusatkan pada pusat permesinan horizontal Mazak HCN-8800 dan Tool Hive 348-alat dalam sistem Palletech enam palet. Sel memproduksi komponen terutama untuk sistem industri minyak dan gas untuk mengamankan peralatan ke kepala sumur, RigLock FHE.
Selain HCN-8800, Basin juga memproduksi komponen untuk sistem RigLock dengan mesin multitasking Mazak Integrex i-630V/6, solusi lima sumbu dengan spindel pembubutan dan penggilingan yang kuat yang dirancang untuk pemesinan tugas berat. Mesin memproses bodi RigLock dengan diameter 20″ (508 mm), berat 1.200 lb, dan terbuat dari baja dengan kekerasan Rc 32. Suku cadang ini digunakan untuk melakukan enam operasi pemesinan pemasok lain dan 55 hari total waktu pemrosesan; Basin sekarang menyelesaikannya hanya dalam waktu tujuh jam dengan hanya satu operasi pemesinan pada Integrex i-630V/6.
Untuk bagian-bagian tersebut, menurut Anderson, prosesnya jauh lebih mudah jika bisa dilakukan dalam satu kali operasi. “Ini memungkinkan Anda menghapus semua variabel seperti penanganan, pemuatan, kehilangan registrasi, dan kebutuhan akan banyak peralatan,” jelasnya. “Jika toko konvensional melakukan pekerjaan yang sama, mereka akan membutuhkan dua mesin bubut dan gilingan vertikal dengan pengindeks dan harus menangani suku cadang empat kali.”
Di Basin, aliran satu bagian dan kemampuan mesin Selesai dalam Satu Mazak berarti bahan mentah masuk ke proses dan keluar sebagai komponen jadi. Ini berarti nol WIP, masalah kualitas yang jauh lebih sedikit, dan waktu penyelesaian pekerjaan yang lebih cepat. Semua ini menghasilkan kinerja kualitas cacat di bawah 50 bagian per juta (ppm) untuk Basin. Faktanya, kadar toko telah mencapai 19 ppm, dan telah seperti itu selama 10 tahun terakhir.
Anderson mengatakan bahwa beberapa Mazak lain di tokonya, seperti Integrex i-630V/6, tidak dianggap sebagai otomatisasi tradisional—tidak ada robot yang memuat mesin. Sebaliknya, otomatisasi adalah hasil dari kemampuan mesin multitugas untuk melakukan operasi pembubutan serta penggilingan lima sumbu penuh untuk memproses bagian dalam satu pengaturan.
Contoh tambahan dari otomatisasi built-in tersebut termasuk empat mesin multitasking Mazak lainnya yang baru saja diakuisisi. Ini adalah toko Integrex i-400S, yang memiliki spindel putar kedua; sebuah Integrex i-200ST, yang memiliki fitur turret yang lebih rendah selain spindel putar kedua; dan dua mesin multitasking Integrex e-500H-S, yang masing-masing memiliki dua spindel belok berlawanan yang sama kuatnya dengan kontrol sumbu-C. Mesin tersebut juga memiliki spindel penggilingan motor integral yang berputar pada sumbu B untuk operasi penggilingan lima sumbu dan laju umpan tinggi secara simultan.
Integrex e-500H-S membuat sebagian besar untuk sistem RigLock. Integrex i-400S dan i-200ST juga memproses komponen RigLock dan suku cadang pencegah ledakan yang dimasukkan ke dalam mesin Integrex i-200ST. Sementara alat berat ini bekerja, operator mereka juga memiliki waktu untuk menjalankan Integrex i-400S juga.
“Sistem permesinan otomatis seperti Mazaks kami,” kata Anderson, “adalah solusi untuk masalah tenaga kerja seperti kurangnya tenaga kerja terampil. Orang-orang kami adalah manajer otomatisasi karena sulit untuk menemukan masinis. Mereka teliti dengan rasa kepemilikan yang kuat untuk mengawasi sistem kami dan membuatnya tetap berproduksi. Mereka bukan penekan tombol, mereka adalah individu yang diinvestasikan dalam proses—manajer pabrik individu, dalam arti tertentu—dan bertanggung jawab atas bahan mentah sel kerja mereka, mesin di dalam sel, perkakas, kualitas, bagaimana bagian itu direkam dan bagaimana dikemas dan disajikan kepada pelanggan.”
Sebagian besar bagian di Basin terbuat dari bahan yang mencakup 4140, 4340 dan beberapa baja pra-pengerasan dalam bentuk stok batang, tempa, dan tuang. Ini juga memproduksi beberapa bagian dari Invar 36, aluminium 6061-T6 dan besi ulet DuraBar 65-45-12. Benda kerja dapat memiliki berat mulai dari dua ons hingga 2.000 pon dan memerlukan toleransi yang ketat serta penyelesaian permukaan. Toleransi posisi berkisar dari 0,005″ (0,12 mm) hingga 0,001″ (0,0254 mm), dan dalam banyak kasus, bengkel harus memiliki toleransi diameter ±0,00025″. Ukuran lot pekerjaan yang umum berkisar dari produksi berkelanjutan yang melibatkan ratusan ribu suku cadang per tahun hingga pekerjaan tunggal yang menghasilkan sedikitnya dua suku cadang.
Awalnya dimulai oleh orang tua Anderson, toko memiliki 190 karyawan, dua fasilitas di Jefferson dan Whitewater, WI, dan ruang produksi gabungan 85.000 ft2 (7.897 m2). Toko tersebut memiliki sekitar 10 pelanggan, dan menurut Anderson, mereka tidak berusaha menjadi toko kerja untuk 100 pelanggan karena sangat sulit untuk memberikan layanan yang memadai kepada mereka semua pada saat yang bersamaan.
“Kami berusaha untuk mengembangkan hubungan yang kuat dengan pelanggan utama yang ingin kami menghasilkan sejumlah besar pekerjaan,” katanya. “Dengan melakukan itu, kami mendapatkan komitmen yang kuat dari pelanggan kami, dan kami bersedia untuk melakukan investasi besar dalam teknologi manufaktur untuk memproduksi komponen mereka dengan kemampuan terbaik kami dengan kualitas tertinggi dan efektivitas biaya. Banyak toko tidak mau melakukan itu.”
Basin akan terus fokus pada pekerjaan campuran tinggi/volume rendah yang terdiri dari bagian-bagian yang kompleks karena merekalah yang paling dihindari oleh sebagian besar toko. Anderson mengatakan bahwa tujuannya adalah untuk mendapatkan pekerjaan dan peralatan yang tepat untuk itu, seperti mesin Mazak yang fleksibel dan sistem otomasi yang digunakan perusahaan saat ini. Strategi ini berhasil dengan baik untuknya dan terus membuka pasar baru untuk Basin.
"Kami melihat ke masa depan dan bersedia melakukan investasi," kata Anderson. “Ini beresonansi dengan pelanggan potensial karena sulit bagi mereka untuk mencari pekerjaan yang kita cari. Pelanggan ini menginginkan pemasok yang membuat komitmen untuk mendapatkan teknologi tercanggih dan segala hal lain yang diperlukan untuk pekerjaan itu.”
Diedit oleh Editor Buku Tahunan Candace Roulo dari informasi yang diberikan oleh Mazak.
