位于德克薩斯州休斯頓的CTG公司在處理周期性業務需求時,有一個簡單的策略:公司隨時準備并愿意迅速增加其產量。因此,該公司為那些正在開發產品的客戶提供了樣機研究和短期制造工作,同時保持隨時做出回應的姿態,即做好萬全準備,以應對可能啟動的任何產品。 當然,大多數工業部門都具有周期性,包括機械工廠通常服務的汽車、航空航天等行業。但是,CTG所服務的對象可謂最不穩定的部門:石油和天然氣工業。由于各種變化中存在著快速性和和嚴苛性,企業不得不直接面對周期性的挑戰,而公司在這方面已經找到的解決方案就是:支持新產品開發。公司優先考慮與從事設計工作(而不僅僅考慮制造層面)的客戶開展合作。并不是所有設計產品都會進入市場,但它們當中有一些會,而且速度經常會很快。當這種情況發生時,已經在工序知識方面有所準備的CTG就會做出最顯而易見的選擇,將產品投入滿負荷生產。 這個規則甚至可以運籌得更好。客戶最近推出的閘閥產品線就屬于這種情況。CTG自2012年以來,一直與該客戶合作開發產品,但當油價第一次顯示出疲軟跡象時,機械工廠突然收到了在設備的核心加工400個大型不銹鋼部件的訂單。在某種程度上,由于銑削該零件需要較長周期,訂單似乎需要超出CTG可供利用的數控加工能力。 公司購置了4臺新的數控機床,其中包括兩臺立式加工中心,能夠切削零部件,其速度超過機械工廠現有的立式機床。但即便是這樣的擴張規模仍然是不夠的,制造的步伐仍處于落后的水平。唯一的解決辦法是:以某種方式,進一步減少周期,而要這么做的關鍵是切削刀具。
曾經試圖生產橡膠墊片的公司現在生產用于改進油井的閘閥不銹鋼組件,這里可以看到數十個零件正準備裝運 機械工廠將高速進給銑刀導入了制造工序。在Parvaneh和來自刀具供應商Tungaloy的Elliott Frazier的共同努力下,CTG終于邁出了這一步。高速進給銑刀并不是利用每次走刀去移除更多的材料,相反,利用每次走刀去移除更少的材料,同時采用高速進給,在給定的時間跨度之內,取得更高的合格率。 據Parvaneh稱,作為閘閥核心的加工零部件所面對的挑戰是要求金屬切削量的。雖然零部件大致呈箱形,但通常包括在零件必須被車削的中心線處體現精確的圓柱特征。因此,該部分開始作為一個棒材,接著開始加工,使其特征在加工車床上被車削出來。然后,這個特征在立式加工中心被用作周期的尺寸參考,在此加工中心,大部分的棒材均被銑削。 在該零件投入生產之前,CTG的金屬加工能力并不是面向生產,因為機械工廠的大多數金屬加工旨在制造公司自用的模具。最終用途的加工金屬零件包括橡膠或聚四氟乙烯零件在內的一些子配件零部件。也就是說,相比于閘閥零部件,金屬零件尺寸更小,且所需的加工更少。 他帶著問題去找管理層,原因是如此之長的周期意味著機械工廠正面臨著緊急情況。 高速進給銑刀運轉的秘密在于徑向薄銑。刀具在切削刀片上采用了一個角度或大半徑曲線,以沿著鑲嵌的剖面延展薄片和切削,從而散開切削的負荷。由于這種效果,與采用更為典型的切削刃口設計的刀具相比,這種刀具可實現更高的進給率。折衷方案是切削深度,CTG采用刀具的軸向深度為1?mm,因為在任何更大深度情況下,薄銑的好處就會消失殆盡。但就車銑某一給定材料數量的凈周期而言,進給率的增加足以彌補深度。以往機械工廠車銑閘閥零件時的ipm(每分鐘中斷次數的效率)為30次。目前,在同一機床上車銑閘閥零件時的ipm為390次。對應于每個閘閥的VMC周期僅為45?min。 現在,大進給銑刀成為了CTG加工閘閥工件的基礎。大進給刀具可對將棒材切削為箱狀工件所需的所有坯料進行粗制,同時可進行螺旋插補,以磨銑零件的大孔。公司的機械師Leos Segura和Parvaneh聯手為新的VMC創建了宏指令,使對應于尺寸和式樣各異閘閥零件的數控程序能夠在機床上得以生成,繼而通過節省編程步驟而提升了效率。 由于高進給刀具的周期得到節省,CTG找到了它為滿足閘閥加工要求所需的效率。據Jackson稱,或許從中還可以得到一些其他東西,包括對公司下一步業務發展帶來的啟示。由于閘閥加工,有關金屬加工只是滿足公司自用模具的說法,已經成為了陳年往事。現在,大部分的金屬加工業務都是制造和生產零件。由于閘閥項目的成功,數控金屬加工已不再是公司的成本中心了,相反已經成為了利潤中心。 |
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