瑞士机械加工趋势

成为《生产加工》的主编的好处之一是，有时我可以在各种故事任务中进行挑选。在John Antignani的推荐下丸红Citizen-Cincom，我安排了弗拉弗拉斯河海滩的3-D医疗制造。1月份。授予，这是一个简短的访问，而是对我的冬季寒冷的骨头，甚至在75度的阳光下也是一个滋补品的几天。

在他给我推荐这篇文章的电子邮件中，约翰写道:“我们行业中最领先和最具创新性的医疗商店之一是佛罗里达州的3d医疗制造。”安提纳尼的呐喊具备了编辑们想要的一切:创新车间、医疗机械加工，当然，还有佛罗里达。我没有失望。

出生在商业圈

吉姆和乔·戴维斯兄弟在金属加工行业长大。他们的父亲开了一家机械车间，两个年轻的兄弟在那里花时间从下向上学习机械加工。“我记得我在父亲的店里的第一份工作就是扫薯条，”执行副总裁乔·戴维斯回忆道。“渐渐地，我们开始使用钻床和手动铣床。”

1974年左右，兄弟们在父亲的一位朋友上工作，他们有一些早期数控机器。正如乔·戴维斯所说，“我父亲的思想是为了让我们为不是家庭的人获得一些真正的体验。这也很好。我们被允许通过做来学习。“

这段经历巩固了男孩们的未来。乔·戴维斯说:“我们的计划是完成高中学业，开一家自己的机加工工厂。”后来，爸爸出面调停了，虽然他支持我们开店的雄心，但建议我们先拿个大学学位。所以我们都拿到了制造工程的学位。”

事实证明，这是一个很好的职业选择，因为拥有硕士学位，再加上兄弟俩实际的开店经验，让他们成为了机械修理厂就业市场上的热门商品。“和我一起上工程学院的一些人连微米都用不上，”乔·戴维斯说。“毕业后，我们很容易就找到了工作。”

3d公司总裁吉姆·戴维斯(Jim Davis)去了一家生产心血管起搏器和导管的医疗制造商工作。后来，乔兄弟在那里和他会合。“在这家公司的心脏起搏器部门工作对我们来说是一份理想的工作，”乔·戴维斯说。“它垂直集成了所有内部制造的部件和组件。我们甚至还做了包装。它为我们提供了经营一家成功的机械工厂所必需的丰富经验。”

然而，6年后，这家医疗公司遇到了问题，决定缩小规模。因此，1987年，兄弟俩从他们的雇主手中买下了瑞士车床部门，开始了3d医疗制造的业务。基于兄弟俩对医疗行业高质量标准和监管环境的良好理解，以及他们对金属加工和瑞士机械加工的全面掌握，这是一个有希望的开始。

前5个月，新店的唯一工作来自他们的前雇主的导管和起搏器。但很快，业务开始迅速增长。兄弟正确假设蓬勃发展的医疗行业所需的能力和可靠的供应商，兄弟正确的假设是不少的。

从CAM到CNC

精密加工部门购买的戴维斯兄弟主要包括Bechler凸轮机和Lartinge车床。CNC刚刚开始时开始了。“我对凸轮机没有兴趣，”Joe Davis回忆道。“他们很难成立，而且相当不灵活。事实上，我的兄弟在国家的第一个CNC瑞士人中购买了一个公民F10。我们在那台机器上削减了我们的CNC瑞士牙齿。“

在这对兄弟成立并经营他们的小店(后来被称为Micro-Med)时，他们有18名前OEM员工。车间由3台CNC Swiss, 7台Bechlers，以及一些哈丁卡盘和高速车床组成，用于瑞士机器无法一次性完成的次要工作。
最初，他们为其前公司制作的部分是起搏器的微小心血管部位。这些零件由钛，铂和不锈钢材料制成。

“刚开始的时候，”乔·戴维斯回忆道，“工厂里只有很少的瑞士数控机床。事实上，大多数商店都有点专用于瑞士加工或多轴加工或铣削棱柱体零件。因为CNC，这一切都改变了。随着时间的推移，螺钉加工车间的凸轮部门演变成了车间的编程部门。这为各种数控机床打开了大门，极大地扩展了瑞士作业车间的能力。我们现在有五轴加工中心，数控工具和磨床，机器人车削单元——这些在传统的瑞士螺丝加工车间都找不到。今天，几乎每个机械车间都至少有一个CNC Swiss。”

随着数控稳定增长，将员工从凸轮设置转移到CNC编程是人类态度的一个有趣的实验。埃迪·佩纳，三维制造业副总裁召回了那条路的一些颠簸。“我们询问我们的一些人在公民CNC上参加培训课程，包括编程，然后在他们返回时培训我们的其他员工。有趣的是一些凸轮家伙如何拒绝学习新技术。在我们的案例中，只有大约25％到30％的个人能够转变。当然，其他人不再在这里。“

零件和过程

该公司的业务专注于医疗-99％的零件，在医疗行业中使用。随着CNC瑞士机器的能力进化，3-D能够制造的部件的复杂性所以。

Joe Davis这样，“瑞士机械加工的一巨型技术飞跃是使用实时工具添加可靠的铣削功能。它为我们的处理策略做了几件重要的事情，主要是能够在机器中完成零件并消除次要操作。例如，它还挑战了我们的工程师和程序员，以弄清楚将加工中心部件放在瑞士部件等脊柱零件上的方法。如果您可以在瑞士机器上铣削加工中心部件，请消除从等式的固定和工作。“

从心血管和起搏器业务开始，3-D分支成矫形和关节镜零件。这些包括骨螺钉，微小管，配件和阀门以及手术钻，标签，穿着刀具和骨盘。

超过60%的3d制造零件需要铣削、钻孔或两者兼用。有些孔的直径为0.005英寸。一个例子是一个管状部件，它需要一个0.004英寸的中心孔，1.5英寸深，壁厚0.007英寸的钛。医疗加工不适合心脏不好的人。

在CNC瑞士机器上完成这些零件的加工能力有助于公司满足医疗行业严格的美容要求。“我们的零件必须精确且无毛刺，但在医学上同样重要的是它们必须好看，”乔·戴维斯说。

前进

当CNC瑞士第一次进入市场时，许多商店购买早期的机器使用他们像一个凸轮机。他们将把机器用于一项工作并运行它。“这就像买了一辆法拉利(Ferrari)，却从来没有让它开到二档，”乔·戴维斯(Joe Davis)说。“像这样的汽车应该被驾驶，并通过它的步伐来利用它的能力。同样，数控瑞士机器是灵活的，快速设置高混合作业运行。我们的团队规模在350到400人之间，我们的32名公民平均每周更替两次。”

随着瑞士数控机床的发展，内置于机床的能力已经变得惊人:数控控制下的七、八和11轴，同步子主轴，多边形车削，c轴轮廓，旋转附件，摆动拉削，活工装，高速铅笔主轴等等。然而，作业车间仍然是关于匹配正确的工具应用和生产零件的成本有效。
“今天的瑞士数控机床，在某些情况下，具有超过应用程序的能力，”乔戴维斯说。“我们面临的挑战是找到能够使用机器能力的工作。虽然我们有32个公民在我们的地板和运行部件从0.062到1.25英寸库存，我们有各种型号和选项，以尝试匹配工作的复杂性，机器的能力。它只是更有效率。换句话说，为什么要把一个只需要三轴能力的工作放到一个11轴的机器上呢?”

有趣的是，在过去的5年里，许多瑞士机器制造商已经用相对简单的模型来响应这一趋势，以帮助商店更好地适应应用的能力。这类似于西尔斯(Sears)的“好、好、最好”分级系统，只是针对机床，它只涉及一些、一些或许多花哨的东西。

该公司实行两班有人值班和一班熄灯值班。所有的机器都配备了杂志棒给料机。“我们已经验证了我们的灯熄灭转变，证明我们可以运行良好的部分转变，”乔戴维斯说。“要成功地做到这一点，你必须有非常好的材料。我们所有的股票是无心地面到±0.00015英寸。这是过度吗?可能。但是，越准确的库存，可以更紧密的导向衬套，并更一致的成品零件。此外，由于我们使用了如此多的钛，我们所有的机器都配备了Firetrace灭火器系统。它们让我在无人值守的时候睡得更好。”

验证即将来临

“我们来自政府，我们是来帮助你的”，如果医疗加工是你的生产组合的一部分，那这句古老的讽刺格言可能会来到你的商店。在这种情况下，它是以食品和药物管理局(FDA)的形式出现的。

来自FDA的检查员遍布全国，要求医疗器械车间验证医疗工作的加工过程——工具、程序、校准仪器。虽然3d技术的质量部门已经在内部控制了所有这些东西，因为它是为医疗行业设计的，但FDA认为设计和制造过程必须经过其标准的验证。“不幸的是，很多检查员对金属加工几乎一无所知，”乔·戴维斯说。
“一个典型的验证，”他继续说，“包括在你的机器上运行三批指定数量的零件，比如500件，当你完成第一批时，机器就完全坏了——工具被移除，程序被丢弃，电源被关闭。接下来，你启动机器，加载工具，加载程序，运行第一篇文章，然后机器第二批500，然后第三批。在运行期间，您将收集尽可能多的数据，比正常情况下收集的数据要多，并分析这些数据以确认已达到指定的Cpk值。例如，您可以在主轴上放置一个转速，以验证编程的rpm就是实际的rpm。即使是CNC也需要经过验证。”

这项验证计划实际上是由3d公司的医疗客户发起的，而这些客户反过来又受到了FDA的打击。乔·戴维斯警告说，基本上，如果商店还没有通过验证，他们将会通过。一旦流程被验证，就不能更改了。如果进行了更改，则必须提交更改论证。有时，更改可能需要对流程进行重新验证。

乔·戴维斯引用了该店新的佳洁士超声波零件清洗系统。“清洁系统已经在我的地板上一个月了，我还要两个月才能让它生效。我必须制造假零件，以满足验证协议。要是在十年前，我就会在它撞到我地板的那天让它跑起来。

“如果发挥到极致，我认为验证是创新杀手，”乔·戴维斯继续说道。“长期来看，医疗器械车间可能会采用效率较低但经过验证的流程，以避免变更论证和重新验证的官僚麻烦。这在航空航天领域已经发生了。”