Revolusi Produksi Multi-Spindel: Pendekatan Inovatif Otto Engineering
Ketika bengkel sedang mencari mesin alat, mungkin bergantung pada pakar untuk bimbingan. Produsen mesin alat mengetahui peralatan dan kemampuannya; mereka harus dapat menentukan aplikasi untuk yang paling sesuai dan di mana mungkin gagal.
Otto Engineering Inc. di Carpentersville, Illinois, Namun, berpikir di luar kotak dan suka menantang pemasoknya dengan pendekatan baru terhadap praktik tradisional. Production Machining menceritakan kisah Otto 15 tahun yang lalu. Follow-up ini menunjukkan taruhan ganda pada keberhasilan yang diraih perusahaan dari apa yang dulu rencana yang begitu radikal sehingga pemasok malu-malu untuk menjual mesin. Meskipun penggunaan CNC multi untuk small lot mungkin tidak asing, membeli mesin untuk tujuan spesifik itu dan mendapatkan sukses besar dengan strategi itu mengejutkan sebagian besar di luar organisasi.
Under Control
Otto didirikan pada 1961 untuk pengembangan dan pembuatan produk saklar dan aksesori komunikasi untuk aplikasi yang menuntut. Awalnya memproduksi saklar rotary dan pushbutton, divisi kontrol sekarang menawarkan garis luas saklar kontrol, toggles dan grips. Ia memasarkan produknya ke militer, aerospace, pertanian, konstruksi dan industri lain. Salah satu proyek saat ini perusahaan melibatkan produksi saklar untuk proyek Orion NASA, yang mengeksplorasi kemungkinan mengirim orang ke Mars dalam dekade mendatang.
Pada 2004, melalui DMG MORI USA Inc.'s Chicago tech center, Otto membeli Gildemeister GMC 35 ISM CNC enam spindel multi. Ini adalah pembelian besar yang dimaksudkan untuk mengurangi throughput dan menambahkan fleksibilitas di lantai bengkel. Seperti yang mungkin diharapkan, beberapa jalankan bagian pada Gildemeister mungkin memerlukan hingga 10.000 workpiece atau lebih; itu tidak mengejutkan. Namun yang jauh lebih tidak biasa adalah perusahaan juga tidak akan ragu untuk melakukan run yang memerlukan hanya 50, 25 atau bahkan lima—ya, lima bagian; dan ini adalah mesin enam spindel, jadi bagian ekstra harus dibuat. Satu-satunya cara bengkel dapat sukses menjalankan kuantitas rendah seperti itu adalah dengan meminimalkan waktu setup. Rata-rata run antara 200 dan 1.000, memerlukan sekitar dua hingga enam jam waktu produksi.
Sementara multi-spindel dikenal memerlukan setup lama, Otto telah menemukan cara untuk membantah tren itu, menjaga waktu setup rata-rata pada Gildemeister hanya sekitar 15 menit. Tergantung pada penjadwalan, beberapa hari mesin akan diatur sebanyak enam kali dalam shift sembilan jam, sementara hari lain mungkin menjalankan satu pekerjaan seharian.
Mengapa Ini Berhasil
Sejak Otto membeli mesin, Tom Secreto, supervise bengkel, telah memprogram 412 bagian berbeda untuknya, yang terdiri dari tujuh keluarga bagian dan waktu run rata-rata 16 detik per bagian. Dia mengelola pekerjaan ini dengan library alat hanya 13 dril frontal berbeda, 16 alat turning ID frontal dan backworking berbeda, 10 alat turning OD sisi drum berbeda, dan enam alat milling berbeda, untuk total 45 alat yang ditukar masuk dan keluar dari mesin.
Hanya bar stok aluminium dengan diameter yang sama yang digunakan untuk semua bagian. Bagian berkisar dari diameter 0,875 inci hingga 0,16 inci. Untuk mengimbangi biaya tambahan dari material yang terbuang saat menjalankan bagian dengan diameter lebih kecil, Otto mempertahankan standar ketat untuk menyediakan chip bersih dan bebas minyak ke perusahaan daur ulangnya. Menghilangkan kebutuhan untuk mengalihkan mesin ke diameter bar yang berbeda memberikan penghematan waktu yang signifikan dalam setup.
Semua tooling adalah quick-change, dan semua alat telah dipreset. Kontrol Siemens, dengan lebih dari cukup tool offsets untuk setiap lokasi, menyediakan setup yang mudah untuk semua geometri offset untuk setiap alat. Setup tipikal terdiri dari menempatkan empat atau lima alat ke dalam mesin, memuat program untuk bagian yang diinginkan dan mengubah pickoff collet. Waktu tambahan dihabiskan di tahap pemrograman untuk memastikan itu cocok sempurna dengan simulasi. Operator cukup menekan cycle start dan yakin dengan akurasi bagian pertama.
Mr. Secreto tahu bagian apa yang akan berjalan pada mesin berikutnya, dan dia telah menyiapkan setup. Semua alat preset dan segala sesuatu yang dibutuhkan untuk setup disimpan dalam lemari di samping mesin. Manajer Bengkel John Lang menjelaskan bahwa salah satu tantangan multi-spindel adalah mengatur jarak antara subspindle dan pickoffs, yang menentukan panjang keseluruhan bagian. Strategi Otto adalah memasang indikator di dalam mesin. Tergantung pada bagian sebelumnya, indikator menunjukkan penyesuaian yang tepat yang diperlukan untuk yang berikutnya. Mungkin hanya ada 180 ribuan perbedaan antara dua bagian, tetapi penyesuaian dilakukan secara tepat, "plus atau minus nol," untuk memastikan bahwa bagian berikutnya akan dibuat dengan benar pada kali pertama.
Triknya adalah, alih-alih strategi umum mempertimbangkan keluarga bagian, Otto melihat keluarga alat, mengambil pendekatan kreatif dalam pemrograman. Mereka melihat alat yang ada dan melihat bagian apa yang akan cocok dengan mereka, bahkan jika mungkin memerlukan potongan tambahan pada bagian untuk membuat bentuk, menambahkan jumlah waktu siklus minimal. "Pada sebagian besar multi-spindel, sudah ada waktu luang karena waktu siklus bergantung pada operasi atau slide terlama," kata Mr. Secreto. "Misalnya, jika slide 6 adalah 18 detik, dan itu adalah yang terlama, maka siklus adalah 18 detik. Mungkin slide 2 adalah operasi boring kasar, dan itu hanya 12 detik. Enam detik operasi kasar lebih, kemudian, dapat ditambahkan ke slide 2 tanpa mempengaruhi waktu siklus keseluruhan." Menambahkan alat ke library adalah upaya terakhir dan hampir tidak pernah dilakukan.
Manfaat Terukur
"Kami sebenarnya menghasilkan lebih banyak uang pada saklar yang kami produksi ketika kami memiliki ukuran lot yang lebih kecil," kata Mr. Lang. "Margin jauh lebih tinggi. Sebagian besar bengkel lain akan kesulitan mempertahankan waktu siklus 15 detik pada workpiece dengan sebanyak geometri yang kami masukkan."
Katanya bagian seperti itu pada lathe standar dapat memakan waktu hingga dua menit, dan setup akan memakan waktu tiga hingga lima jam. Multis menghasilkan sekitar tujuh kali lebih baik dalam waktu siklus daripada lathe CNC konvensional. Mr. Lang tahu karena Otto dulu membuat semua bagian ini pada lathe CNC konvensional. Pengembalian investasi pada Gildemeister telah memainkan peran signifikan dalam keberhasilan berkelanjutan perusahaan. Mr. Lang ingat ketika dia mulai di Otto itu adalah perusahaan $5 juta. Ini sekarang perusahaan $130 juta, tumbuh stabil (termasuk 15 persen pada 2018) sejak pemasangan mesin.
Karena run pendek dan waktu setup memungkinkan Otto untuk menyuplai bagian begitu cepat, pada dasarnya menggunakan mesin sebagai ruang stok atau inventaris. Perusahaan tidak menyimpan stok berlebihan. Bahkan jika pesanan besar datang untuk 5.000 atau 10.000 potongan, mereka dapat mengeluarkannya besok hari. Pada lathe CNC konvensional, akan memakan waktu satu minggu. Bahkan jika beberapa lathe berjalan bagian, akan masih memakan waktu lebih lama karena setup tambahan. Pelanggan menghargai waktu balasan juga karena mereka tidak perlu memikirkan pemesanan dengan sebelumnya. Tim penjualan akan melepaskan pesanan dan mendapatkan respons segera dalam produksi.
Apa Selanjutnya
Selain kemampuan pemesinan CNC, Otto juga melakukan injection molding, stamping, cable assembly dan cable overmolding, sekarang employs sekitar 575 orang. Ini juga baru-baru ini membeli perusahaan tool and die. Untuk mengatasi efek kekurangan tenaga kerja yang berkembang, perusahaan mempekerjakan dua pramuka per tahun langsung dari SMA. Pramuka ini menghabiskan waktu di Illinois' Tooling and Manufacturing Association, kemudian menetap di Otto sebagai machinist, model maker, moldmaker, atau spesialis tool and die, tergantung pada kekuatan mereka. Mr. Lang mengatakan, "Kami membuat laporan lima tahun yang lalu yang menyimpulkan bahwa dalam 10 tahun (lima tahun dari sekarang), setengah tenaga kerja kami akan pensiun. Kami perlu menyelesaikan masalah itu. Dengan membawa talenta baru dan muda, bersama dengan staf terbaik di perusahaan tool and die, kami membuat langkah untuk mencakup kebutuhan masa depan."
Meskipun ada kekhawatiran tenaga kerja, perusahaan terus berkembang pesat. Ini sedang membangun tech center baru 100.000 kaki persegi, dijadwalkan buka pada Juni, yang akan menempatkan sebagian besar operasi pemesinan CNC dan stamping. Dengan bangunan itu akan datang Gildemeister baru, hampir identik dengan milik perusahaan saat ini. Mesin itu dalam tahap perakitan sekarang, dijadwalkan untuk pengiriman pada Juni.
Multi saat ini telah berada di hampir kapasitas sejak hari awalnya di lantai bengkel. Setelah mesin baru datang, Otto akan memiliki lebih banyak fleksibilitas untuk mencoba strategi pemesinan yang berbeda. Pertimbangan satu adalah untuk membuat mesin baru menangani beberapa diameter bar antara 7/8 inci dan satu inci dan 16th. "Mengubah ukuran bar memakan waktu sekitar setengah hari, jadi kami umumnya menjauhi itu," kata Mr. Lang. "Namun kami akan memiliki kesempatan untuk melihat hal-hal dengan cara yang berbeda lagi, dan kami akan memindahkan lebih banyak bagian dari lathe CNC konvensional."
Otto telah mendapatkan sukses besar dengan GMC 35 ISM, melakukan pada multi-spindel apa yang dianggap run pendek dan banyak setup. Ini berhasil dalam menyuplai bagian cepat dan pada dasarnya menggunakan mesin untuk mengganti ruang stok untuk inventaris. Mesin telah memerlukan jumlah pemeliharaan yang sangat rendah. Slides masih asli dan tidak perlu direkonstruksi. Setelah lebih dari 73.000 jam produksi, satu-satunya pemeliharaan yang diperlukan mesin berkaitan dengan drive listrik, kabel dan bar feeder. Otto meramalkan hasil yang sama dari mesin baru dan menunggu pertumbuhan yang dilanjutkan yang didorong oleh kreativitas yang telah mendasari titik ini.
Untuk informasi lebih lanjut dari Otto Engineering Inc., kunjungi ottoexcellence.com atau hubungi 847-428-7171.
