数字训练

对许多从事金属加工的人来说，“培训”一词让人想起诺曼•洛克威尔(Norman rockwell)式的形象:一位白发老人向一位年轻、有点专注的学徒展示如何在生产车间操作机器。如果你是一个机器操作员，你可能在一个有经验的操作员的监督下接受了工作上的培训。

这种训练在一两代人以前也许已经足够了。然而，随着机床变得越来越精密(和昂贵)，以及加工过程中任何一种误差的容忍度接近于零，更正式的培训计划正成为一种更有吸引力的培训方案，无论是对小型企业还是大型制造企业。一个原因是，它们提供了更完整和全面的材料覆盖;培训生受益于一个完整的、深思熟虑的计划，以帮助他或她记住所展示的信息的方式展示和加强。另一个原因是，正式的培训项目包括测试，以确定受训者是否在学习材料。还有一个原因是，他们提供了一种替代方案，以取代将操作员和机器捆绑在一起进行基础训练。

一项正式的培训计划成为伊顿公司位于密歇根州杰克逊的Aeroquip流体输送工厂现代化和增长长期战略的重要组成部分。该工厂生产用于燃油管路、液压管路和其他应用的航空航天软管和配件。该公司为军用飞机项目提供软管、配件和快速切断接头，如洛克希德·马丁公司的联合攻击战斗机(JSF)和F-35超音速多用途战斗机，美国陆军的新RAH-66科曼奇直升机，波音公司的C-17货物运输，以及商用飞机项目，如空客A380。

Aeroquip流体输送工厂包括一个机加工部门，加工由不锈钢(主要)、钛和铝制成的航空航天软管配件。它还有一个焊接和弯管的制造部门，和一个装配部门，在那里加工的配件被添加到软管和管材。

多年前，该厂在多轴螺旋机上加工配件，用于库存。批量平均约为500件，比通常在多轴机床上运行的工件小得多。然而，这些机器在需要时提供了大量工作的能力，加工部门的工作人员都是技术熟练、经验丰富的多轴螺旋机操作员和安装人员，他们知道如何从机器中获得最佳效果。该系统达到了生产高质量零件的首要目标，为此，管理层愿意接受一点生产效率低下。

然而，最终，工厂开始采用精益生产实践，并决定减少成品库存。机加工配件的批量尺寸变得更小，需要更频繁的设置，导致多轴机器空闲的设置变化比它们运行的更频繁。随着批量规模的不断缩小，在多轴螺杆机床上运行小工作的低效率再也不能容忍了。管理层开始寻找新的加工策略。

当时，该工厂有一个小型数控加工部门，围绕两台四轴数控车床而建，该车床由Mori Seiki USA，Inc.（德克萨斯州理查森市）制造。这些机器将在一个装置中生产复杂零件的能力与更高效的小批量生产相结合，因此该公司决定用更多的四轴数控车床取代其多轴凸轮机。（大型作业将保留四个卡盘。）

四架森精机四轴车床被添加到工厂的数控部门的两台。机加工部门的高级制造工程师Randy Smith解释了公司对森精机数控车床的选择:“我们的零件需要大量的两端加工，”他说。在大多数四轴数控车床上，副主轴的马力比主轴小。我们的车床在两个主轴上有相同的马力，允许在副主轴上以与主主轴上的一边相同的速度和进给加工零件的一边。因为我们的大部分零件都是不锈钢做的，而且第二面常常需要和第一面一样多的操作，所以两根轴的马力要相等。”

单元的工作分配遵循一组通过工具而不是零件几何形状安排的零件。Smith先生解释说:“我们开始尝试在一个给定的细胞中运行非常相似的部件，这些部件具有相同的配置，并且有一定的尺寸范围，但是体积不足以证明这种安排是合理的。”相反，我们根据零件所需的切削工具对零件进行分组，以减少零件之间的安装时间。”

平均运行规模约为175个零件，并且随着工厂在减少安装和作业调度方面的进步而变小。有些作业只涉及五个部分的运行。设置时间平均约为90分钟，操作员在工作日中大约花费180分钟为下一个作业进行设置。设置通常包括每个转塔大约三到四次换刀。

随着数控车床的安装和上线，生产继续在多轴螺旋机床上进行。然而，在第一年的年底，生产完全转移到数控车床。“不到一周，我们就完全停止了螺丝机的生产，”史密斯回忆说。

第三班

在工厂从多轴螺旋机床转向数控车床的同时，管理层决定通过启动第三班生产来应对不断增长的需求。这就造成了人员配备问题。以往，Jackson工厂的培训都是由经验丰富的操作员进行一对一的培训。这种安排对偶尔的新员工是有效的，但用它来同时培训一轮班的操作员是不可能的。一方面，受训人员比熟练操作人员多。另一方面，培训如此之多的新员工会使操作人员和设备陷入停顿，从而导致生产停滞。这种情况需要一种结构化的、更正式的培训方法，允许同时培训几个人。

伊顿制造工程师评估了V-TIP公司分部MasterTask training Systems (Rockford, Illinois)提供的培训计划，并决定它将满足工厂的培训需求。MasterTask是一个多媒体培训系统，使用练习册、视频、光盘和互联网对新员工和有经验的员工进行机床操作、安装、编程和相关主题的培训。公司提供数控车削中心，加工中心，自动螺丝机，机械师的精密测量，SPC和其他制造相关科目的课程。

培训从一般原理到在特定机器上的应用。例如，在精通CNC车床课程中，一旦介绍了作业任务或CNC概念，本课程将介绍如何将其应用于配备最常见CNC的机器上。该方法旨在让学员了解在车间操作任何数控车床所需的知识，而不考虑控制器的品牌。

但是，主管可以选择培训生在课程注册时需要学习的具体CNC。因此，受训者会看到模拟的控制，并要求在测试期间使用屏幕显示和控制面板按钮的复制品来执行任务。能够为培训选择一个特定的控制，使受训者在学习过程中犯错误而不会损坏机器或捆住生产机器。它将课程的重点放在学员实际在生产中使用的控制类型上。

掌握数控车床系列包括五个独立的课程:基础数控车床，理解零件程序，车床操作技能，基本安装技能和高级安装技能。该系列的培训材料包括21套录象带课程、5套附有21项互动测试的cd - rom、5份教师指南、5份学生指南和21份教学工作表。

完美的分数

MasterTask可用于团体或个人培训，旨在让学员按照自己的进度学习。该系统的一个重要特点是，学员必须掌握每节课中提供的所有信息，然后才能继续下一节课。这就是测试的目的：学员在进入下一节课之前，必须在每节课的测验中获得100%的分数，并且必须重新测试遗漏的问题，直到一切正常为止。根据MasterTask，大多数学员发现获得满分相对容易，早期的成功鼓励和激励他们继续学习过程。

集团培训

出于培训目的，第三班的新员工分为两组，分别接受第一班和第二班的培训。精通数控车床的材料在一个工程部会议室中呈现给两个小组，会议室用作教室。在完成正式培训计划后，受训人员在生产车间与经验丰富的操作员一起接受实际操作培训。

“结构化的课堂演示激励我们遵循培训计划的在职部分，”工厂CNC培训战略团队成员、二班制造主管John Walker补充道。“现在，所有的教练都遵循同样的模式。我们的在职培训课程包括如何使用量具，如何安装机器，如何在机器上工作以及类似的科目。以前，如果一个学员必须与多个培训师一起工作，很容易混淆，因为每个培训师都有自己的风格和自己的想法，什么科目是最重要的。现在我们都遵循相同的格式，以确保一致性，并确保每个学员获得相同的信息。”

沃克认为，“MasterTask”与在职培训是双赢的组合。他指出:“MasterTask为学员打下了坚实的基础。”“它提供了NC的理论和背景知识，这是学员在工厂得不到的。它包括一般的和特定的领域，可能需要一个教练一年的时间来学习。它让我们的学员对从工具位置到编程到编辑的一切都有一个总体的理解……这可能需要一个教练花几个月的时间来一对一的学习。

“在职培训项目加强了针对我们设备的正式培训，比如如何进行补偿、如何更换夹头、如何更换工具等等，”他继续说道。“这些都是学员操作数控车床所需的实际信息，但并没有提供学员在正式培训项目中获得的数控理论和背景。

“此外，我们还努力让员工在设置过程中注意他们的控制屏幕，”他继续说。“如果他们了解他们正在看什么，他们可以及时停止机器以防止发生碰撞。这就是MasterTask的便利之处。课程涵盖了许多不同类型的CNC，因此我们的新员工从实际使用的控制模拟培训中受益。”

适用于有经验的操作人员

除了为第三班的新员工带来快速的速度，MasterTask培训计划还帮助公司的一些经验丰富的螺丝机操作员过渡到数控车床。Walker先生说:“我们有很多经验丰富的操作人员参与了这个项目。“我们认为，如果有任何领域的正式培训项目达不到标准，我们30岁的员工会发现它们。事实上，我们一个30岁的老兵刚刚完成了这个项目，他非常喜欢它。

Walker先生继续说道:“我们很多有经验的操作员都要求参加MasterTask培训项目，尽管他们并没有被要求这样做。(这门课程对所有新操作员都是强制性的)“我们有14名操作员在上第二班，除了一人之外，所有人都上了这门课。”

每天2小时(上班时间)，每周5天，30天。培训在生产区以外的地方进行，地点在工厂专门为培训设立的工程区域的办公室。一般来说，培训生在没有监督的情况下浏览光盘和视频材料，除非他们遇到问题。

“当学员需要个人关注时，我们会以一对一的方式解决问题，”沃克补充道。“尽快帮助学员克服这个问题是很重要的，因为他每节课都必须进行小测验，除非他正确地回答了每一个问题，否则他就无法继续下一节课。我们在需要的时候帮助学员克服困难，保持他们的积极性。”

罗恩·舒尔茨(Ron Schultz)是自愿参加MasterTask项目的经验丰富的操作员之一。他解释说:“我有金属车削的经验，有25年的车床和卡盘经验，但森精机四轴车床是一种不同的切割金属的方式，我觉得我必须学习数控机床。”“我充分利用了公司提供的培训项目。回顾这次经历，我错过了一些(考试)问题，不得不重复一些事情，但这个程序帮助了我很多。”

当学员成功完成培训计划后，他或她会被召集到25-30名员工面前参加每次开班会议。当班主管宣布学员已成功完成培训计划，并向学员颁发证书。证书由MasterTask、员工、主管签字。甚至还在网上注册了。“这是一种荣誉，”沃克强调说。“每个人都为获得这一证书而感到骄傲。”

在工厂建立MasterTask培训计划最令人信服的原因是需要为新创建的第三班培训机器操作员。培训项目不仅为第三班提供了足够的合格操作人员，而且比预期提前了2个月，使第三班提前投产。史密斯说，到目前为止，已有48名新员工和老员工成功完成了培训项目。结果非常成功，该工厂还在课程中增加了基础数学和蓝图阅读课程。