Dari Mesin Bor ke CNC: Evolusi Teknologis Gent Machine

Saudara Rich (kiri) dan Adam Gent telah membawa teknologi CNC baru yang kaya ke Gent Machine, bengkel yang awalnya hanya mengandalkan mesin bor seperti Davenport ini yang dipamerkan di fasilitas Cleveland-nya.

Bengkel kontrak Gent Machine didirikan pada 1927, namun mungkin perubahan terbesar baru terjadi hanya dalam beberapa dekade terakhir.

Pada 2009, saudara Rich dan Adam Gent membeli perusahaan dari ayah mereka, Richard Jr., yang mengambil kepemilikan pada tahun 1970. Kakek dan kakek kakek mereka, Arthur dan Richard Sr., masing-masing, memulai bisnis di South Euclid, Ohio, memproduksi fuze granat dan firing pins.

Richard Jr. menjalankan operasi yang sukses menggunakan beberapa lusin Davenport Model B lima spindel dan employing hingga 20 orang. Saat SMA, saudara bekerja di sana sebagai operator mesin. Setelah kuliah, mereka bekerja untuk sementara di luar industri pemesinan sebelum kembali ke bisnis keluarga. Rich bergabung pada 2000; Adam pada 2006.

Gent Machine masih memiliki hampir 40 mesin Davenport Model B (yang sebagian dengan enclosure) di bangunan baru.

Timing itu tampaknya ideal, karena Gent Machine sedang berkembang. Segera setelah, pelanggan terbesar bengkel yang mewakili 65% bisnisnya dibeli oleh perusahaan lain yang membawa pekerjaan pemesinan itu ke dalam rumah.

“Itu masa sulit,” kata Rich, “tetapi, melihat kembali, itulah masa-masa yang membuat Anda menjadi siapa Anda.” Dan, itulah pengalaman yang mendorong saudara untuk mempertimbangkan cara untuk meningkatkan efisiensi dan kemampuan pemesinan sambil memperbanyak basis pelanggan untuk dapat menahan kondisi bisnis yang selalu berubah.

Transfer Teknologi

Spesialisasi Gent Machine adalah pemotongan bar stock hingga diameter 2 inci dari steel, stainless steel, aluminium, brass, copper dan titanium untuk industri, termasuk otomotif, senjata api, pasokan industri dan hidrolik. Bengkel masih memiliki sejumlah Davenports serta mesin bor enam spindel Acme, tetapi sejak itu telah menambahkan banyak peralatan CNC baru dalam waktu yang relatif singkat.

“Ayah kami tidak really tertarik pada teknologi pemesinan baru,” Rich menjelaskan. “Bukan karena dia menolaknya, tetapi dia tidak ingin menerapkan proses sepenuhnya baru karena mendekati usia pensiun. Dia membantu kami dengan implementasi, meskipun.”

Bengkel memiliki sembilan lathe Swiss-type, satu dengan teknologi yang membantu mengurangi kesempatan pembuatan chip panjang dan berserat.

Pada 2007, pelanggan lokal mendorong bengkel untuk membeli CNC Swiss-type pertamanya dari Marubeni Citizen-Cincom untuk memproduksi bagian yang tidak dapat diproses pada peralatan yang ada. Adam mengambil tantangan mempelajari teknologi baru itu, membangun departemen CNC bengkel dari nol setelah pembelian itu. Gent Machine sekarang memiliki sembilan Swiss-types, yang memungkinkan bengkel untuk memproduksi bagian yang lebih kompleks dalam volume yang lebih kecil dibandingkan mesin bor lama. (Semua Swiss-types ini dibeli melalui distributor mesin alat Concentric Corp., juga
berlokasi di Cleveland.)

Mesin terbarunya menawarkan low-frequency vibration technology milik Marubeni Citizen-Cincom, yang mengosilasi cutter di sumbu X sesuai rotasi barstok. Kadang-kadang, ini membawa cutter sepenuhnya keluar dari potong. Potongan udara sengaja ini memecah chip menjadi potongan kecil yang konsisten, sehingga dapat dengan mudah dikeluarkan, meminimalkan masalah pengintaran chip berkeliling pada workpiece atau alat, yang dikenal sebagai “bird nesting.” Adam mengatakan semua Swiss-type di masa depan akan dibeli dengan kemampuan ini.

Perubahan tambahan dilakukan pada perusahaan setelah saudara membelinya dari ayah mereka. Pada titik itu, Gent Machine telah membentuk campuran pelanggan yang baik setelah menghabiskan beberapa tahun untuk memperbanyak basisnya. Sebagian itu berkat website perusahaan yang diperbarui yang dibuat Adam dengan search engine optimization yang ditingkatkan. Faktanya, itulah cara Tesla mengetahui tentang bengkel, menemukan website-nya dan menghubungi pada 2011.

Meski Tesla mencari pemasok bagian injection molded, itu memungkinkan Gent Machine untuk mendapatkan kaki di pintu dengan OEM mobil listrik besar. Adam mampu membangun hubungan yang baik dengan insinyur desain Tesla, dan ini akhirnya membawa bengkel memenangkan pekerjaan memproduksi lima bagian berbeda untuk Tesla.

Rich mengatakan itu memang mewakili lompatan iman dari pihak bengkel, namun. Misalnya, satu pekerjaan membeli material aluminium tiga kali lebih besar dari yang pernah dilakukan bengkel. Selain itu, Tesla masih startup pada saat itu, dan kelayakan mobil listrik masih tidak pasti. Dengan demikian, bengkel menerima pekerjaan, yang memerlukan pembelian tiga Swiss-type tambahan yang berjalan tiga shift kerja.

Gent Machine sekarang memiliki dua mesin rotary transfer, satu sepenuhnya CNC dan lainnya dihidrolikkan. 

Pendekatan ini memenuhi persyaratan produksi Tesla, tetapi mungkin tidak ideal. Selama bertahun-tahun, saudara telah mempertimbangkan penambahan mesin rotary transfer. Waktu tampaknya tepat setelah mereka pindah ke bangunan baru, lebih luas di Cleveland pada 2017, yang menawarkan 60.000 kaki persegi ruang lantai dibandingkan operasi yang sempit 22.000 kaki persegi (berarti ada ruang untuk mesin rotary transfer) dan mereka juga memiliki bagian yang tampaknya ideal untuk jenis mesin itu, mendorong mereka untuk mengambil keputusan membeli satu.

Gent Machine membeli Hydromat Epic 45/16 16 stasiun melalui distributor mesin alat dan penyedia sistem turnkey terdekat Motch and Eichele. Bagian yang mesin ini diatur untuk diproduksi adalah fastener kompleks yang sebelumnya diproses pada Swiss-types. Bengkel mampu menurunkan waktu siklus untuk bagian ini pada Swiss-types hingga 38 detik, tetapi mesin rotary transfer dapat menyelesaikan bagian hanya dalam 7 detik. Ini memungkinkan bengkel untuk menjalankan hanya dua shift, sambil membuka kapasitas pada Swiss-types untuk pekerjaan lain. Ini juga memungkinkan bengkel untuk menggunakan tooling yang dapat dimasukkan dibandingkan form tools karena setiap unit pemesinan dapat diatur untuk bergerak di banyak sumbu.

Gent Machine kemudian menambahkan mesin rotary transfer kedua: hydraulic Hydromat Legacy 32/4-16. Meskipun pekerjaan yang mesin kedua ini dibeli untuknya gagal, bengkel mengidentifikasi komponen airbag yang ada yang telah dijalankan pada Davenportsnya di mana persyaratan volume produksi meningkat pesat.

Ini adalah salah satu unit pemesinan baru yang akan dipasang sebagai bagian dari re-alat mesin rotary transfer CNC untuk pekerjaan baru. 

Demikian pula, pada waktu kunjungan saya pada April, mesin Epic sedang dalam proses re-alat untuk pekerjaan baru — sarang kulkas yang memiliki toleransi ketat. Bengkel telah memproduksi sarang ini pada mesin bornya. Satu masalah yang dihadapinya adalah proses broaching untuk membuat dua flats. Seiring alat brocher aus, dimensi pada flats itu akan keluar dari toleransi. Epic sedang dilengkapi dengan unit pemesinan tiga sumbu yang dapat memotong flats dan memungkinkan kontrol proses yang lebih baik.

Menambahkan Mill Pertama

Tidak asing untuk melihat CNC mill kecil di bisnis turning produksi tinggi yang digunakan untuk melakukan operasi sekunder pada bagian turning. Gent Machine, Namun, baru-baru ini membeli vertical machining center (VMC) pertamanya — Hwacheon Vesta 660 dengan meja 26" x 16.95"  — dengan rotary table empat sumbu. Ini awalnya dibeli untuk melakukan pekerjaan second-op untuk komponen ventilator, tetapi menawarkan kemungkinan untuk melakukan pekerjaan produksi.

VMC pertama bengkel dibeli untuk melakukan pekerjaan second-op untuk bagian ventilator. 

Mesin ini juga dibeli melalui Motch and Eichele. Bengkel telah berencana untuk memproses bagian ventilator lengkap pada mesin twin-spindle/twin-turret. Namun, memutuskan lebih masuk akal untuk melakukan turning dan beberapa cross-hole machining pada mesin itu dan kemudian mentransfernya ke VMC untuk membuat beberapa cross hole lainnya.

“Vesta 600 memberikan kemampuan tambahan yang melengkapi peralatan turning bengkel karena lathe biasanya hanya dapat menggunakan bar bulat atau berbentuk segi enam,” Rich katanya. “Mill memberikan kemampuan yang lebih karena mampu menahan bagian persegi dan bentuk lainnya.”

Meskipun mesin dibeli untuk menjadi profit center, ini juga memungkinkan bengkel untuk menemukan cara untuk mengurangi biaya ke pemasok. Cap untuk casing baterai adalah contoh yang baik.

Seperti yang dijelaskan Adam, bengkel membuat sekitar 15.000 cap ini per bulan untuk pelanggan. Setiap bagian perlu di-anodize, tetapi tidak sepenuhnya — hanya sisi atas atau “cap” bagian yang di-anodize. Sisanya harus tetap terang. Untuk melakukan ini, separuh bawah bagian harus dilapisi selama proses anodizing. Untuk melapisi bagian thread, anodizer menyekrup ratusan bagian ke dalam fixtur sendiri. Fixtur mencegah separuh bawah bagian di-anodize. Dia merendam fixtur ke dalam bak anodizing, membuka sekrup bagian dari fixtur dan mengirim fixtur kembali ke bengkel. Tenaga kerja untuk menyekrup dan membuka sekrup setiap bagian mahal bagi anodizer, jadi Gent Machine ditagih untuk waktu ini. VMC memungkinkan bengkel untuk memproduksi fixtur sendiri. Dengan cara itu, ia dapat memasang bagian dalam fixtur itu, mengirimnya ke anodizer, lalu menerima fixtur dengan bagian yang di-anodize untuk bengkel dilepaskan. Ini menghilangkan biaya tenaga kerja anodizer, sehingga mengurangi biaya produksi keseluruhan.

Bergerak ke Depan

Hari ini, bengkel memiliki 54 karyawan dibandingkan 15 pada 2009. Gent Machine juga telah memperluas departemen assembly-nya. Selain itu, lokasi saat ini menawarkan ruang yang luas untuk peralatan lebih. Meskipun tidak mungkin menambahkan departemen Davenport, bisa menambahkan mesin rotary transfer CNC lain pada suatu titik, jika pekerjaan yang tepat datang.

Alat pengukuran otomatis, dual-kamera dari Resec Systems dapat melakukan inspeksi 100 persen pada 10 jenis bagian. Alat mengukur diameter dalam, diameter luar dan tinggi bagian secara otomatis. Bagian yang sesuai spesifikasi diirangi melalui blast udara ke sebuah
wadah. Bagian yang di luar spesifikasi diirangi ke wadah lain.

“Kami masih relatif baru di dunia rotary transfer,” Rich menjelaskan. “Layanan adalah kunci, terutama saat memasuki jenis peralatan baru, yang merupakan alasan tambahan kami menghargai hubungan berjangka panjang kami dengan Motch and Eichele, dan membeli Hydromat. Tidak seperti bengkel yang telah menggunakan teknologi rotary transfer selama bertahun-tahun, kami tidak memiliki inventaris unit pemesinan yang mungkin dapat kami gunakan untuk re-alat Hydromat untuk pekerjaan baru. Namun, tujuan kami adalah membangun inventaris itu dan memberi kami kecepatan dan fleksibilitas untuk mengonversi peralatan kami untuk menjalankan bagian berbeda kapan saja kami ingin.”