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将CNC加工系统引进到过去的手工工艺生产中以后,整个加工车间走上了精益生产的道路,目前已经具备了连续的流水生产线。
从其零件生产的性质来看,品种非常混杂,生产批量也较低。在该公司的产品样本目录中共包括5000种左右的标准零件,这对于气动装置生产厂而言,意味着很难应用“真正”的精益生产加工单元。为此,该公司将他们自己的精益品牌应用于生产工艺,以满足不断提高的需求。特别是对该公司的二级操作部门而言,尤其体现了这一点,并开始向CNC加工系统发展。通过对CNC车削加工设备、群控式刀具和专业人员的适当组合,该气动装置生产厂创建了具有附加价值的加工单元,现在这些加工单元已成为其精益生产中具有特色的一道亮丽风景线。Clippard公司生产气动和电子控制装置,加工产品包括气缸、控制阀、电子阀、组合阀、标准件和一系列工业用软管。公司的创建人是Leonard Clippard先生,公司于1941年开始对外营业,现在的业务由其儿子William先生和Robert Clippard先生负责经营。Clippard公司的生产操作经理Robin Rutschilling先生说:“在这里碰上一个在公司内已经工作30年的雇员是不足为奇的。”
该公司生产的元件主要应用于牙科和医疗行业以及通用自动化、包装、液体和物流运输等领域。例如,其生产的吸水阀就是由牙科医生使用的吸管等零件组成的,它可以用于冲洗牙齿,冲走牙污,而不会将水滴溅到患者的身上。Clippard公司生产的电子阀也被应用于医院的自动血压机上。
手工变换
为了能够立即满足一系列小零件生产的需要,他们决定将其车削加工操作升级到CNC加工技术。Clippard公司的二级操作部门CNC设置/编程员Jim Shaw先生可以在车间内验证车削加工的变化性质。Robin Rutschilling先生说:“大约在6年前,当我开始在这里工作的时候,生产量还比较低,但工件的品种较多。这就需要进行连续多次的调试设置。我必须不断地在这些工件之间来回转换。”对零件加工精度的要求也越来越高,这进一步使以前的生产设备成为一个问题。当面临购置新设备或者是重新改造翻新某些废弃在地下室内的陈旧手工机械的选择时,Clippard先生同时选择了两者。通过向Richlin Machinery/Omniturn公司销售工程师Mike Pasko先生的咨询,该车间认为,改造翻新手工设备是可行的,这要比购置一系列CNC新车床所花的费用便宜得多。2000年6月,Clippard公司开始改造翻新其中的一台手工车床,这是一台电动液压型机床,原先由Hardinge公司生产。大部分机床经过返修,在原有的床身上安装了一套 Omniturn加工装置。Pasko先生解释说:“我们卸除了机床上原有的电动液压控制系统和转塔机构,因为这些部件已不再需要,但仍保留使用原机床的机座、床身以及带主轴的主轴箱。”
车间还购置了两台Omniturn GT-75型二手 CNC车床。后来又增加了3套经过翻新的加工设备和另外一台GT-75型车床,这一切都使二级操作部门能够更加轻松地完成某些加工任务。按照 Rutschilling先生的说法,CNC机床对这一部门的几项前沿加工业务起到了重要的作用。他说:“我们设法使这些机床用于加工以前完全不可能加工的工件。零件加工精度的提高也非常明显。事实上,这些CNC车床的加工精度已经超过了我们的客户所要求的加工精度。”现在,Clippard公司可以在加工过程中进行一些变化,而不必中断原计划的生产。它也可以创建一个精益生产的前景,在车床运行的同时,雇员们能够通过完成二次操作业务,提高产值。正如Shaw先生所解释的那样,缩短生产周期本身就具有很大的意义。他说:“如果我们每天在每个零件的加工上可以节约1s的时间,那么我们一天就能够多加工50个零件。这就是说,客户能更快地得到更多的零件。”按照Pasko先生的说法,Omniturns装置非常适合于Clippard公司机床对1/8~1in(1in=25.4mm)零件的加工。改造翻新的手工机械和GT-75型车床不但采用了群控刀具,而且也采用了Omniturn控制系统。
CNC加工,在车削加工区,机床设备的加工能力基本上都是一致的,车间可以在任何一台机床上加工任何一种零件。一般来说,无论是老式机床,还是新机床,都可以加工铝材和黄铜,但主要用于加工组合阀的内部元件和肘节阀的阀体。由于采用了标准化群控刀具,Clippard公司可以对频繁的调试装卡进行舒适地管理。将一切集中在一起群控刀具的安排方式可以使刀具以多种形式快速地从一种工件的加工变换到另一种工件的加工。例如,在加工一个工件时需要3把刀具,此时如果车间又收到了一批急需加工的工件,需要由一种刀具加工完成。Shaw先生介绍了他如何设法使加工设备按零件的订货要求运行。他解释说:“因为在刀杆上有一个开口槽,我可以将其命名为‘刀具4’,然后修改程序。在变换‘刀具4’的偏移量和变换第二个工件的夹头以后,我可以先加工那个急需的工件,同时另一个工件仍处于装夹的状态。在卸除‘刀具4’以后,我只需调取第一个工件的程序,然后更换夹头,就可以重新生产。” 更重要的是,整个刀杆——整组刀具——