将加工中心集成到工作流程中

Vanamatic公司(Delphos, Ohio)对这本杂志并不陌生。我们已经覆盖了这个家庭拥有的螺丝机械车间在过去的一个故事，设置减少的方法使用在车间的Conomatic多主轴。在15 /8 VNA上从8小时加到不到2小时的转换让人印象深刻。正如我在最近一次访问中发现的那样，这一次在这台机器上的时间又减少了一半，减少到不到一个小时。

然而，一个有趣的事情发生与成功的设置减少时间。更有效的曲柄零件上的能力造成下游生产过程中的不平衡。对于Vanamatic的一些多轴设备来说，二次操作是整个过程的一部分。其他机器脱落零件完成。

以前，转换多个主轴所需的时间量允许二级部门的时间赶上初级机器的生产。然而，由于安装时间如此之少，结果是在过程中工作的积累往往需要加班才能赶上进度。

Vanamatic的制造工程师亚当·威尔特西(Adam Wiltsie)开始思考这个问题，设计了一个围绕Conomatic和一个新的骑士立式加工中心，配有攻丝机和振动去毛刺机。“在我们处理细胞的方法中，”亚当说，“很明显，简单地将机器插入一个区域并称之为细胞并不是解决方案。让它发挥作用是一个远比简单的接近更广泛的问题。”

一次一站

在电池中，多主轴螺丝机供给其他三个机器工作站。改进该二级操作小区的主要目标是在不同机器中实现较小的批处理流程，以便在不同机器之间进行更好的平衡。

在旧系统中，每个二次操作，如钻头、丝锥或振动器，都有一个附加的库存位置。在制品，3到4个装有500到1000个零件的锅，会堆积在这些必要的位置。实际上，锅的大小决定了批的大小。“在我们以前的批量生产中，从螺旋机到成品可能需要35个小时，”亚当说。“现在通过细胞只需要5到6个小时。”

更小的批处理流程减少了大量在制品，减少了延迟交货，加快了发货，同时降低了对“紧急库存”的需求，同时为车间提供了对工作流程的更好控制。简单地更换零件盘，定义了一批较小的盘和消除库存持有位置，有助于简化较小的批工作流程。只有维护工作流程所需的盘数位于单元中。

亚当说:“我们的第一个重点是在处理整个细胞之前简化每个工作站。”例如，家庭中的一些零件需要在两侧钻一个十字孔。该操作是三个后处理工作站中最慢、效率最低的。作为工作流程的主要瓶颈，工作站受到的关注最多。

要获得球滚动，vanamatic升级到CNC垂直加工中心。新的机器较高的主轴速度可达15,000 rpm，允许从左手扭转钻头到硬质合金终端磨机的工具开关，这使得工具寿命从每钻头的400份增加到每磨3000件，循环时间更快。

这台机器更大的工作台，长18英寸，宽14英寸，允许亚当在这个工位上解决流量问题。“我们旧的加工中心每次只能处理一个零件，而且它没有工具更换器，”亚当说。如果我们把家里的零件从一种尺寸搬到另一种尺寸，夹具和钻头就需要更换。”

井眼尺寸从0.047英寸到0.130英寸不等。在高主轴转速下使用立铣刀可以消除对孔中毛刺的担心。“这几乎把芯片变成了灰尘，”亚当说。我们还在机器的工作区域安装了一个工具存在检测器，在工具损坏时向操作人员发出警报。”

亚当设计并建造了一个用于新的Chevalier的托盘系统。与托盘系统一样，两个托盘进出加工中心。一个托盘配有部件并准备好，而第二托盘正在加工。

设计这些托盘的关键是不提供任何调整。每个托盘一次处理12个零件，并使用“戳轭”，以确保零件的适当放置到托盘。这种单向夹具系统不仅降低了运行零件所需的技能水平，而且作为一种质量保证措施。这些托盘的设计是可扩展的，用于未来的零部件家庭。

当零件从加工中心脱落时，一个简单的去/不去量规被用来双重检查钻孔的位置，并确认它们在成品零件上的存在。好的零件从工作台上的一个洞掉到下面的平底锅里，坏的零件被分开放到另一个不同的平底锅里。

加工中心工作站还配备了一个刀具预置器，以消除将新刀具装入加工中心的需要。目前在加工中心运行的八个零件系列中的每一个都有不同的孔尺寸。为了加快转换，每个零件都有预置的刀具，放置在加工中心旁边，便于使用。

在设备升级阶段，加工中心工作站受到了最广泛的关注，攻丝中心也得到了升级，以帮助保持生产流平衡。亚当是这台攻丝机的设计者，他在机器上安装了一个转盘以加快加工速度。振动去毛刺操作不是一个真正的工作流程的问题，但它也受益于效率，通过细胞的批量大小减少。这些变化允许成品在同一天内通过细胞。此外，更小的批次允许Vanamatic通过使用UPS而不是普通承运人的散装货物来减少外部加工的交货时间。

但是，将设备到位仅为阶段。

曼宁细胞

像大多数制造工厂一样，Vanamatic非常重视员工。寻找并留住具备精密金属加工所需技能的优秀人才是一项持续的挑战。

Vanamatic的管理团队在团队环境中选择了合适的人员，以实现电池的最高效率，从而重新评估了如何部署熟练的操作人员。亚当回忆道:“从历史上看，我们的员工在某种程度上是根据他们所从事的工作进行纵向整合的。”“我们几乎没有交叉培训。我们的螺丝机操作员专注于螺丝机和其生产。我们的二级操作人员做他们的工作时，与生产流程中的其他功能没有太多互动。对于这个细胞，我们必须改变这一点。”

当然，问题是，“商店如何与给定任务相匹配？”vanamatic使用pi（预测指数）这样做。第一步是定义作业的特征。例如，运行二级操作所涉及的作品与运行螺丝机不同。一旦分析了作业​​功能，人员就会给出一个PI测试，它看起来有几个个性偏好，因为它们与工作有关，这允许个体与作业功能更好地匹配。包括在公司的每个人，包括管理层，都采取了PI测试。每个人都可以使用PI配置文件。

"This program gives insight on how best to work with other people in the plant,” Adam says. “We actually post each member’s PI results in the cell so, for example, the members know who is more verbal versus visual, and they know who shows creativity versus someone who does not and so on. The end result is a better understanding among the team members as to the tendencies or preferences, strengths and weaknesses of each individual. It’s made for a much more harmonious transition from vertical departmentalization to a team approach within the cell.”

在手机操作中，团队是焦点，而不是个人。因此，Vanamatic对团队的每个成员进行交叉培训，让他们掌握单元内的每个工作职能。例如，螺丝机操作员可以运行加工中心，反之亦然。团队成员在自己之间分配工作，所以每个成员都呆在他的舒适区域做他或她喜欢的工作，大多数时间。

然而，现在，当螺旋机需要安装来运行一个新的工作时，所有的团队成员都跳上了安装，这导致了转换时间的显著减少，这是非常快的开始。“操作员很享受在细胞内做不同工作带来的节奏变化，”亚当说。“这提高了士气，并为该商店在其他领域开展更多业务创造了动力。”

改进的工作流程源自工艺变化——更小的批处理，使用托盘和转盘攻丝机的多个零件处理，而无需其他团队成员帮助进行转换。亚当说，他们像纳斯卡维修站的工作人员一样处理这些任务，试图在以前的时间上改进。

从最慢到最快

当ADAM和vanamatic开始改造电池时，加工中心钻孔操作是瓶颈。那么在使用中的机器是旧的和不可靠的;固定装置一次接受一部分，难以运行和调整。小区中的主要机器，“锥形”，of引起了次要操作，导致内置工作过程。该小区的操作在各种运营商中很少或没有交叉训练或沟通，是个人的问题。

由于加工中心的升级、批量尺寸的减少、电池操作的团队方法，以及在钻孔操作中实施的改进加工实践的效率，它已经从最慢的过程步骤走向了最快的过程。现在单元里的主要机器——螺丝机——变成了最慢的，这很好。通过该单元的部件家族的工作流程被平衡到从开始到完成的过程中工作时间与之前花费的时间相比减少到不超过几个小时。

统计结果

说到底，这种细胞方法为Vanamatic带来了什么?加工中心、攻丝机和振动设备的集成提供了平衡的工作流程，使生产率从每周工作96小时降至每周工作80小时。这为细胞每周增加了16个小时的额外工作能力，很快就有了新的工作。

制作混合中已添加三个新的零件系列，以等于20种不同的部位。该细胞的产量增加了18％（从805,149到981,064份），没有额外的劳动力成本。vanamatic增加了销售销售，对通过该电池运行的零件28％，再次没有额外的劳动力成本。

在升级之前，电池以65%的效率运行。现在它以85%到90%的效率运行。精益实践,组织工作区域,批量减少,托盘化(12部分在加工中心一次)和团队设置,转换从一个工作转到另一个工作已经从2小时40分钟的螺杆机和从1小时到20到30分钟在二级机器。

所有这些都使细胞更加灵活和灵敏。它还将客户的交货期缩短了3到5天。“如果有必要，我们可以在一天内通过这个细胞发出紧急命令，”亚当说。“我们通常会尽量避免这种情况，但这种能力之所以存在，是因为我们在平衡这些机器之间的流动方面所做的工作。”

士气也提高了团队成员在这个单元。他们的工作更容易，也更有趣，因为工作的多样性。比起整天单调地运行一台机器，这是一种改进。

一些经验教训

随着Vanamatic在商店的其他领域实施这种集成方法，该公司已经从原型中学到了一些经验。例如，在过渡到新细胞的设备时，重要的是将旧机器移出该区域。亚当说:“我们看到了一种使用旧机器的趋势，这是细胞的退步。”“所以我们把它们搬到了商店的另一个区域。如果绝对有必要，这些机器仍然可用，但如果把它们放在户外，就不鼓励人们经常使用它们。”

车间学会了围绕精益原则组织工作区域，包括5S。他们给单元里的所有东西都贴上标签，并为它们创造了一个放置的地方，这减少了混乱，提高了效率。只有工作所必需的东西是允许在单元。

团队成员必须有明确定义的工作职能，特别是在设置的时候。根据他们的PI档案，成员知道谁是最好的扳手人，工具设置人和纸张人。就像维修队一样，每个人都知道自己的工作——不同的人千斤顶、换轮胎、加油箱。

对于Vanamatic来说，这种集成制造系统产生了显著的生产力结果，帮助他们以最小的自付成本(一个新的加工中心)继续竞争。结果不言自明。