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機(jī)械師在編制程序辦公室和車間之間來(lái)回快速解決問(wèn)題，這看起來(lái)似乎不太實(shí)際，但有時(shí)擁有較少的設(shè)備的確可以幫助一個(gè)車間增加產(chǎn)能。位于威斯康星州普萊森特草原的Hanna Cylinders在從Mazak公司引入代替若干件原設(shè)備的先進(jìn)機(jī)床后，意識(shí)到這一點(diǎn)。這樣一來(lái)，該公司每月能夠多裝運(yùn)40%的產(chǎn)品，這使得公司能夠保存內(nèi)部超過(guò)98%的拉條和機(jī)動(dòng)型汽缸生產(chǎn)，同時(shí)還有新型“直角回轉(zhuǎn)”類型。

圖1 Hanna Cylinders制造應(yīng)用于食品加工設(shè)備、游樂(lè)場(chǎng)、大型水壩、建筑電梯、拖船和軍用車輛的氣壓缸和液壓缸

Hanna制造內(nèi)徑從1.5～60?in(1?in=25.4?mm)不等、沖程長(zhǎng)達(dá)400?in的氣壓缸和液壓缸。其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中大約75%是小容量定制訂單，但剩下的則是提供給原始設(shè)備制造商的大容量標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，該部分訂單上的數(shù)量平均每天可達(dá)700臺(tái)汽缸。

2011年，Jim Warneke總經(jīng)理和Frank Laratta制造工程師加入，努力縮短生產(chǎn)前置時(shí)間并加快交貨速度。他們表示已在任何可能的地方實(shí)施了精益流程，但是他們很快意識(shí)到車間的整個(gè)制造流程需要進(jìn)行改造。

“從一開(kāi)始，我們最大的制造挑戰(zhàn)就是我們的設(shè)備。”Laratta說(shuō)，“我們基本上擁有各種設(shè)備，卻在維修維護(hù)停工時(shí)需要將零件轉(zhuǎn)移到不同的設(shè)備上，沒(méi)有靈活性。”

為補(bǔ)救這一點(diǎn)，Hanna從Mazak購(gòu)買了九臺(tái)新機(jī)床，使得該公司將其總機(jī)床庫(kù)存從50臺(tái)減至30臺(tái)計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備，其中20臺(tái)都產(chǎn)自Mazak。這些新設(shè)備不但幫助實(shí)現(xiàn)設(shè)備陣容的流線型，還使得該公司可以在需要的時(shí)候用最少的努力將零件(及其附屬刀具及設(shè)置)從一臺(tái)設(shè)備轉(zhuǎn)換到另一臺(tái)設(shè)備上。

Mazak設(shè)備的另一優(yōu)點(diǎn)是使得Hanna能夠?qū)�幾乎所有加工帶回室�?nèi)進(jìn)行(特別是較大尺寸的汽缸組件)。例如，Megaturn Nexus(MTN)1600M立式車削中心主車軸功率為80?hp，提供了350?r/min的最大速度以及7405尺磅的最大扭矩，從而適應(yīng)直徑最高為64.96?in、高為35.43?in且重達(dá)11023?lb(1?lb=0.45?kg)的工件。在設(shè)計(jì)上，其旋轉(zhuǎn)刀銑削性能以及12刀鼓型小塔通過(guò)減少的設(shè)置以及工件處理來(lái)提高準(zhǔn)確度和生產(chǎn)力。

Hanna同時(shí)還引入了12?000?r/min、40椎體主軸的Mazak立式加工中心(VCN)700E/40-II和VCN 510C-II(現(xiàn)標(biāo)記為Mazak VCN 530C-II模型)立式加工中心以及Mazak快速回轉(zhuǎn)(QTN)車削中心的若干模型。VCN 700E/40-II的特征是裝有30刀的底盒以及沿X軸方向80?in的行程;VCN 510C-II的特征是沿X軸方向有41.3?in的行程以及較大的48刀存儲(chǔ)性能。

圖2 Mazak設(shè)備的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)點(diǎn)是使得Hanna能夠?qū)�幾乎所有加工帶回室�?nèi)進(jìn)行

除投資新設(shè)備外，Hanna還將其車間進(jìn)行了重組，從而現(xiàn)在的工作流程路徑更短。零件可以不再僅根據(jù)尺寸和特征在車間流動(dòng)，而是可以根據(jù)客戶需求、特定交貨時(shí)間以及是否為庫(kù)存產(chǎn)品的一部分進(jìn)行流動(dòng)。此外，與僅操作一種特定零件尺寸相反，現(xiàn)在車間的加工單元可以加工各種尺寸的某種特定零件或零件族。“盡管增加先進(jìn)車床技術(shù)是提高產(chǎn)量的一個(gè)重大因素，但將零件流程重組為簡(jiǎn)單直線同設(shè)備本身的影響一樣重大。”Warneke說(shuō)。

除進(jìn)行精益生產(chǎn)外，為了讓車間保持競(jìng)爭(zhēng)力，Hanna的操作必須靈活且設(shè)置換機(jī)時(shí)間須盡可能的快。Mazak系列設(shè)備的靈活性使得Hanna能夠建立一個(gè)在90%的時(shí)間內(nèi)都在運(yùn)轉(zhuǎn)，而剩下的10%未安排部分依舊運(yùn)作的機(jī)制。

為縮短設(shè)置時(shí)間，除配備有所有必需手動(dòng)刀具和儀表的標(biāo)準(zhǔn)化工作站和加工單元外，Hanna使用簡(jiǎn)單設(shè)置且在任何可能的地方快速更換刀具和夾具。例如，車間制造了特殊虎鉗鉗口使得其能夠?qū)⒎叫瘟慵�夾在QTN的三口卡盤中。這避免了將其換至兩口或四口卡盤的麻煩。

圖3盡管增加先進(jìn)機(jī)床技術(shù)是Hanna Cylinders提高產(chǎn)量的一個(gè)重大因素，但零件流動(dòng)重組成簡(jiǎn)單直線所帶來(lái)的影響同設(shè)備本身一樣大

機(jī)床上刀具卡盤測(cè)量，再加上充足的刀具存儲(chǔ)容量，這進(jìn)一步幫助減少了設(shè)置時(shí)間并加快了產(chǎn)品換機(jī)速度。根據(jù)Laratta所說(shuō)，車間的機(jī)械師只需觸摸設(shè)備刀具，并根據(jù)自動(dòng)刀具提示測(cè)量系統(tǒng)的提示就可以得知Mazak設(shè)備的刀具定位。在這之前，車間必須進(jìn)行試驗(yàn)切削、測(cè)量零件、將刀具推回原位置，然后進(jìn)行必要偏移調(diào)整。這一冗長(zhǎng)的過(guò)程通常導(dǎo)致至少一個(gè)零件報(bào)廢。

盡管成品零件最終可能互不相同，但起初似乎是一樣的。任何零件的模塊化不僅能幫助降低周期時(shí)間，同時(shí)也減少了整體產(chǎn)品周轉(zhuǎn)。車間將零件加工至某一半成階段，將其存儲(chǔ)起來(lái)，最終加工成客戶特定需求的產(chǎn)品。車間將根據(jù)客戶訂單歷史以及最普遍生產(chǎn)尺寸和類型決定存儲(chǔ)哪些半成產(chǎn)品。

Mazak共同平臺(tái)控制也減少了產(chǎn)品換機(jī)以及周轉(zhuǎn)時(shí)間。車間為機(jī)械師提供培訓(xùn)以操作Mazak系列設(shè)備，從而他們可以在設(shè)備上自行設(shè)置和編制程序，同時(shí)還可以無(wú)縫地從操作一種型號(hào)到另一種。這提高了生產(chǎn)量并減少了因等待離線開(kāi)發(fā)然后送至車間的時(shí)間浪費(fèi)。有時(shí)候產(chǎn)品數(shù)量大小僅為4～6個(gè)組件，等待程序的時(shí)間可能比實(shí)際加工零件的時(shí)間要長(zhǎng)。

Mazak控制提供了會(huì)話式或EIA編制程序，并且它們以準(zhǔn)確展示問(wèn)題可能發(fā)生地點(diǎn)的機(jī)上圖形為特征。利用這一性能，機(jī)械師不用跑回去并在編制程序辦公室和車間之間來(lái)回就可以快速解決問(wèn)題。

“在我們的舊設(shè)備上加工零件時(shí)，要得到第一件合格零件，基本上要報(bào)廢掉兩件或三件。”Laratta說(shuō)，“而使用Mazak系列設(shè)備加工時(shí)，第一件就合格，并且我們可以在設(shè)備控制室保持程序正確運(yùn)行。”

Mazak設(shè)備的控制以及其他特征是Hanna整體文化改變的重大部分。據(jù)Warneke說(shuō)，這些設(shè)備改變了車間的制造方式。車間現(xiàn)在可以立即應(yīng)對(duì)不斷改變的客戶需求并盡快提供優(yōu)質(zhì)汽缸。