天堂里的加工
在波多黎各,有一家医疗零件车间正在用合适的CAM系统把它的业务提升到一个新的水平。
在听到Puerto Rico时想到的第一个想到的想法是游轮,棒球,PiñaColada或任何其他休闲或假期的其他拜访。对于我们中的许多人来说,高科技多轴车床和切削刃CAD / CAM技术在想到这款加勒比天堂时想到的图像列表中的差异很低。事实证明,波多黎各是一个世界领先的医疗器械制造领导者,每年运输超过20亿美元的医疗设备,放置小岛美国联邦8th在世界医疗器械装运清单上。
杰夫·海利是C-Axis公司的创始人兼首席执行官,这是一家总部位于明尼苏达州的工场,他认识到波多黎各医疗设备合同制造的独特机会,并冒险于2003年在那里开设了一家工厂,这距离他在明尼苏达州的哈默尔创办公司仅六年。从那时起,C-Axis在波多黎各的业务蓬勃发展;公司目前拥有50多名员工,服务于多家领先的医疗设备公司。许多世界上最大的医疗设备公司都以在该岛拥有广泛业务而自豪,其中包括美敦力(Medtronic)、史崔克(Stryker)、强生(Johnson & Johnson)和美国外科(U.S. Surgical)等领头羊。波多黎各一直是一个吸引医疗制造商的地方,原因有很多,包括该岛的税收制度和相对较低的劳动力成本。
C-Axis在波多黎各增长的关键是其非常高效地生产复杂、高质量的医疗部件的能力。为了做到这一点,它依靠6台多轴数控铣床和瑞士式车床,其中最复杂的是12轴车床明星ECAS-20T。当然,在这些复杂的机器上编程这种复杂的零件时,能够有效地引用,程序和设置工作是至关重要的。为实现这种效率,C轴依赖于Partmaker CAM软件,以帮助自动化这些过程。
“我们主要专注于医疗设备行业。我们为骨科、神经学、心血管、关节镜、内窥镜、肿瘤学和牙科制造零件。”Haley说。“我们面临的最大挑战包括设计符合我们质量标准的加工工艺,在进入机器生产率之前验证这些工艺,并减少我们的安装时间。我们需要一个CAM系统,允许我们设计和故障排除我们的过程离线。这些都可以在便宜的计算机上完成,而不是在非常昂贵的机床上。此外,我们甚至可以在开始设置之前检查和优化流程。这样,当我们加载程序和设置机器时,我们差不多就完成了。”
进入商业领域
Haley是一名机械加工和医疗制造业的资深人士,他在1997年创办了C-Axis,以填补他看到的市场对短期、原型医疗加工工作的需求,大型商店似乎没有兴趣处理这些工作。当然,仅仅看到一种需要,有专业知识和设备来做这项工作是不够成功的医疗机械。
“医疗机械行业是一个非常难进入的行业。你需要有可靠的业绩记录才能被大的医疗公司接受,因为他们很少在新的或未经证实的供应商上冒险,”黑利解释道。“在真正的生产开始之前,获得项目资格可能需要数年时间。一开始,我们与一些重要客户的关系为我们打开了大门。这些客户基于对我们员工的信心,选择了我们公司。”
在医疗设备制造领域工作多年的Haley认为,在波多黎各有工厂的医疗制造商的需求增长是他超越一些更大、更成熟的竞争对手的机会。虽然哈雷已经向波多黎各的客户运送了一些产品,但没有承诺要做更多的工作,但他还是决定冒险一试,在波多黎各设立一家制造公司,为该岛爆炸式增长的医疗设备制造业服务。
克服挑战
当然,只是在波多黎各的商店,并不意味着C轴的一夜之间成功。
“在波多黎各开展业务一直是一项重大挑战,”哈利解释道。“我们总是听到业务,文化差异非常重要,可以对业务的成功产生大量影响。这是轻描淡写的。我们在波多黎各开展业务的所有领域都有一个非常陡峭的学习曲线。不要让我错了。波多黎各的文化和人民很棒。它只是不同的,你也需要不同地工作。“
C-Axis克服在波多黎各这样一个文化迥异的地方做生意所面临的挑战的方法之一,就是从美国引进经验丰富的员工在公司中扮演重要角色。Dan Heule是波多黎各C-Axis公司的工厂经理。Heule是在波多黎各一家大型医疗设备公司担任管理人员时认识C-Axis公司的。去年12月,在波多黎各工作了三周后,Huele不介意在圣保罗的冬天里度过一整年80华氏度的日子。另一位在波多黎各C-Axis工作的明尼苏达州人是杰夫·格罗兹,他是工厂的CNC程序员。gersin于2003年底加入了明尼苏达州的C-Axis,作为一名程序员,并于2005年初全职搬迁到波多黎各。除了Haley, Heule和gerosin都曾致力于引进一些技术,这些技术使C-Axis在美国的医疗制造业取得了成功,同时结合了拉丁文化的一些方面,帮助公司在波多黎各蓬勃发展。C-Axis波多黎各所做的大部分工作都是为在岛上建厂的客户服务。
“波多黎各的模式是,技术水平非常有限,因为操作员只能操作一台机器。我们期待更多的多样性。“在波多黎各有一所四年的工具和模具学校。我们发现波多黎各人有良好的职业道德。我对这方面很满意。只要他们知道基本知识,我们就可以教他们剩下的。”
“美国和这里的真正区别在于关系。这里的文化是这样的,如果你刚开始和你的客户谈生意,那真的会让人倒胃口。你需要从谈论个人的事情开始讨论,比如家庭和你在周末做了什么。我第一次来这里时就注意到了这一点。在拉丁文化和美国主流文化中,人际关系是非常不同的。
自动化复杂性
高度自动化的CAM软件一直是C-Axis成功的一个重要因素,因为它允许公司编程比以前的编程方法允许的几何复杂的零件,更好地利用先进的多轴瑞士机器的同时加工功能,并减少机器设置时间。
他们使用的PartMaker软件是一种计算机辅助制造(CAM)系统,用户可以根据工程设计为机床自动生成数控程序。设计可以通过二维图纸或三维实体模型输入到软件中。
一旦将几何图形导入到软件中,就会将加工操作分配给几何体以计算工具路径。为了编程C轴的多轴瑞士型车床,其系统采用专利的“鸿沟和征服”编程方法,该编程方法将复杂的部分打入单独的面窗口,其中每个面窗口包含在特定平面中加工的功能。例如,在一个窗口中,机器主轴上的所有转动操作都以图形方式编程。在另一个窗口中,可以编程使用具有水平定向工具的机器的C轴能力的铣削,而在另一组使用具有垂直定向工具的机器的Y轴的特征中可以被编程。
CAM对我们的工作至关重要。如果没有强大的软件,我们就无法像现在这样进行复杂的铣削加工。与使用PartMaker相比,即使是基本的编程也可以只用手工编写所需时间的一半来完成,”gerosin说。“例如,如果我们正在磨铣口袋,并决定改变立铣刀的尺寸,该软件可以在几秒钟内完成计算,而手动编程可能需要数小时。”
C-Axis能够有效地对更复杂的部件进行编程,这对满足医疗设备行业的需求至关重要。“医疗部件要求的完美程度通常在其他类型的设备上看不到。它们就像小珠宝,因为医生希望看到它们看起来很漂亮。医疗领域的独特之处在于,其美容外观对客户来说非常重要。因此,我们不得不开始做表面加工我们的瑞士机器。如果没有这个复杂的软件包,我们将不得不‘不引用’那些组件,”gerosin说。
c轴制造的医疗部件的几何复杂性由于其多轴瑞士式车床的复杂性而变得更加复杂。他们的两台瑞士机器,一台Star ECAS 20和一台ECAS- 20t需要同时编写三个CNC程序来支持机器的众多轴。这些机器的CAM系统必须允许用户快速同步机器的众多可编程轴,以实现最优的周期时间。该软件通过部署一种独特的视觉同步技术来实现这一点,该技术允许程序员选择他想要使用的同步策略的图表,例如在主轴上用一个工具切割,而在副主轴上用另一个工具切割,或当零件由副主轴支撑在一端时在主轴上切割。
一旦同步策略已经设定,软件显示一个可视化的时间研究,显示在主轴上花费的时间,在副主轴上的周期时间,以及包含重叠加工时间的整体周期时间。结果以直方图的形式显示,它清楚地表明在哪些地方存在额外的节省时间的机会。如果程序员试图以他的机器无法处理的方式同步操作,软件将在允许他继续之前指出错误。该软件然后自动插入等待代码在一个NC程序节省了可测量的编程时间。
“c轴最有益的方面之一是软件能够执行复杂的任务,比如将所有等待代码放在一个三通道系统中,而不需要机器发出警报,”geronimo说。
一旦开发刀具路径和执行工艺同步的过程完成,就可以在屏幕上以生动的三维仿真来模拟该零件。这允许程序员在提交机器资源之前查看部件的样子。它还将检测任何工具碰撞或机器崩溃。随着零件变得越来越小和复杂,这种可视化能力是至关重要的。“通过模拟,您可以可视化您的部件并在不关闭机器的情况下进行调整,”geronimo解释说。
更准确的报价
“在我们的业务中,很容易低估一个项目。不幸的是,当你这样做的时候,你通常会得到这份工作。每个机械工厂都会告诉你,他们有几个人失业了。那要多少钱?或者,我们有多舒服地接近客户,告诉他们我们低估了工作,将不得不提高价格?”哈利问。
零件制造公司采用基于知识的加工方法,存储车间在工装、材料、进料和速度方面的特定知识,使其能够自动将其员工的加工技能应用到下一项工作中。这种技术可以让软件从用户那里学习,作为编程过程的副产品,可以为零件生成更精确的时间研究。
“在我们优化了软件设置以匹配我们的机床、材料和工具之后,我们能够获得准确的周期时间用于报价。这对我们公司来说是一个巨大的优势。如果你没有或没有制作类似的部件,使用传统的方法来制作周期,那你只是在猜测。”Haley解释道。
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