Menggugah Kembali Bengkel Mesin Abad ke-20: Jalan Thermo IEC menuju Keuntungan

"Rak-rak bagian yang belum selesai . . . separuh mesin dalam setup . . . inventaris dalam proses yang dapat menindih seekor kuda."

Tampilan ini menyambut Wayne Wentworth hari pertamanya sebagai manajer bengkel mesin di Thermo IEC (Needham Heights, Massachusetts) pada tahun 1997. Bengkel juga mengoutsource lebih dari separuh bagiannya. Manajemen menawarkan tantangan kepada Tn. Wentworth—baik membuat bengkel mesin secara ekonomis menguntungkan atau melikuidasi.

Perusahaan 100 tahun ini memproduksi centrifuge lantai dan meja presisi tinggi. "Tidak ada yang sulit tentang bahan yang kita potong," kata Tn. Wentworth. "Dasarnya adalah aluminium, plastik polipropilena dan berbagai logam tuangan.

"Toleransi kami juga tidak begitu menuntut. Yang krusial adalah distribusi berat bagian. Harus seimbang sempurna—ketika sentrifugasi dengan kecepatan hingga 30.000 rpm dan menghasilkan gaya hingga 50.000g, bagian yang tidak seimbang membuat banyak kebisingan dan menghabiskan banyak bearing."

Ketika Tn. Wentworth bergabung dengan Thermo IEC, mesin bengkel beroperasi pada tingkat efisiensi yang memuaskan, tetapi masing-masing memiliki operator sendiri. Ini mengarah pada biaya tinggi dan produktivitas rendah.

Inventaris dalam proses yang tinggi adalah hasil dari faktor-faktor lain. Jadwal produksi terganggu oleh panggilan darurat untuk bagian yang habis stok. Ini berarti bagian setengah selesai dikeluarkan dari mesin dan ditempatkan dalam inventaris dalam proses. Waktu henti meningkat karena diperlukan setup tambahan untuk lari darurat.

"Jika sebuah bagian perlu dibor dan kemudian di-bore, mereka akan membor semua bagian terlebih dahulu dan kemudian baru di-bore," menjelaskan Tn. Wentworth. "Ini memerlukan dua setup daripada satu, memperpanjang waktu produksi dan menambahkan inventaris dalam proses."

Alat mesin juga kurang serbaguna. "Banyak bagian kami memerlukan baik turning maupun milling atau face- dan back-turning," kata Tn. Wentworth. "Dengan peralatan yang kami miliki, ini berarti beberapa chuckings, atau menyiapkan dua atau lebih mesin untuk menghasilkan satu bagian."

Thermo IEC pertama-tama mengatasi biaya tinggi dari satu orang/satu mesin. "Kami beroperasi di bangunan luas 110.000 kaki persegi, lebih dari separuhnya ditempati oleh manufaktur bagian, perakitan dan kemasan," kata Tn. Wentworth. Setelah analisis bagian, mesin diposisikan ulang ke dalam sel, yang memungkinkan rentang maksimum bagian diproduksi dalam jumlah ruang minimum.

Operator kemudian dapat mengawasi beberapa mesin. Penggunaan manufacturing cells menghasilkan penurunan personil sebesar 20 persen tanpa peningkatan lembur.

Selanjutnya, waktu setup dipendekkan. Menempatkan mesin lebih dekat satu sama lain, dan setiap sel lebih dekat ke ruang perkakas, memiliki efek modest. Perkakas diurutkan ke dalam kotak pekerja; setiap kotak berisi semua perkakas dan fixture yang diperlukan untuk bagian tertentu. Terakhir, sub-plates dan fixture-plates dibuat untuk semua bagian yang di-mesin, dengan koordinat yang diproses ke dalam setiap plate untuk referensi siap pakai.

Ketiga, kelompok produksi membuka komunikasi yang lebih erat dengan penjualan dan pemasaran untuk mendapatkan laporan tren penjualan yang sering dan ramalan penjualan yang direvisi. Dengan ini, jadwal produksi yang lebih efisien dan responsif dibuat dan gangguan darurat dapat dihilangkan.

Terakhir, Tn. Wentworth mengevaluasi berbagai merek alat mesin dan memutuskan pada Daewoo (West Caldwell, New Jersey). Akrab yang bekerja di sebuah institusi teknis di dekatnya menjual Thermo IEC sebuah Daewoo Puma 10 CNC turning center berusia 18 tahun dengan harga menguntungkan.

Dua Daewoo turning centers, Puma 10 bekas dan Puma 250MS baru, tiba pada hari yang sama pada tahun 1999. Keith Winstanley, insinyur manufaktur Thermo IEC, menggambarkan hari pertama operasi. "Kami memesin basis aluminium," katanya. "Kami menghidupkan Puma 10, dan potongan pertama keluar dalam toleransi. Faktanya, kami menjalankan seluruh run tanpa satu potongan pun di luar spec." Itu adalah 3 tahun yang lalu, dan perusahaan terus menjalankan Puma 10 hampir setiap hari dengan hasil yang sama.

Puma 250MS membawa tingkat efisiensi baru ke bengkel mesin Thermo IEC. "Mesin menerima bar stock hingga 3 inci diameter," menjelaskan Tn. Winstanley, "dan motor spindle 30 hp memungkinkan pemotongan dalam pada feed tinggi. Waktu siklus kami menjadi jauh lebih pendek."

Puma 250MS dilengkapi dengan sub-spindle dan menerima live tooling. Bengkel menjadi mampu memproduksi bagian kompleks pada satu mesin dengan satu setup—bagian yang sebelumnya memerlukan beberapa chuckings dan keterlibatan dua atau lebih mesin.

Keuntungan lain yang disebut adalah setup yang lebih cepat. Automatic tool setter menghilangkan kebutuhan untuk skim cuts dan pengukuran, dan secara otomatis memasukkan tool offsets ke dalam controller mesin, menghilangkan risiko kesalahan entri data.

Bekerja satu shift dan menghitung penghematan melalui peningkatan in-sourcing, waktu return investasi untuk Puma 250MS kurang dari 2 tahun.

Pada Oktober 2000, Thermo IEC membeli Daewoo DMH-400 horizontal machining center untuk menambah Hitachi Seiki HC500 yang ada. "Kami telah mulai in-sourcing lebih banyak bagian dan membutuhkan kapasitas tambahan," kata Tn. Winstanley. "DMH-400 memberikan kami 30 hp pada spindle, memungkinkan kami memotong lebih dalam dan lebih cepat. Kami juga menyukai 60-tool ATC, through-the-spindle coolant dan fitur rigid tapping-nya. Fungsi multi-block look-ahead controller juga merupakan penghemat waktu. Secara keseluruhan, itu menambahkan banyak kapasitas dan terbukti menjadi kontributor terbesar untuk mengurangi biaya bengkel."

Sebagai manfaat tambahan, baik Daewoo turning centers maupun Daewoo machining centers menggunakan kontrol Fanuc. Operator berpindah dari satu mesin ke mesin lain tanpa harus mempelajari kontrol dan sistem operasi yang berbeda.

Puma 400M adalah tambahan terbaru di lantai bengkel Thermo IEC. Tiba pada Desember 2001, turning center 19.500-pound, 50 hp ini dengan live tooling memberikan kontribusi yang lebih besar terhadap penghematan dalam beberapa bulan pertama operasinya daripada Puma 250. Pengembalian investasi penuh diperkirakan dalam sekitar 18 bulan.

Peralatan baru dan upaya efisiensi telah menghasilkan manfaat yang terukur. Sejak program dimulai, jumlah produk yang di-outsource telah terpotong setengah. Produktivitas, yang dihitung perusahaan sebagai hubungan antara waktu kerja dan utilizasi mesin, telah meningkat dari 76,7 persen menjadi 101,1 persen. Jumlah karyawan di bengkel mesin tetap 20 persen di bawah level tahun 1998.

Paling penting, selama periode ini, dengan penjualan produk tumbuh hanya sedikit, keuntungan korporat telah tumbuh lebih dari 160 persen. Sebagian besar dikaitkan dengan kelayakan teruji dari bengkel mesin internal Thermo IEC.