立式量产加工中心

派克汉尼汾公司位于南卡罗来纳州博福特的工厂生产卡车引擎部件——用于燃料过滤、机油过滤和冷却的部件。该工厂是该公司的Racor部门的一部分。为了在繁忙的一天生产超过1000个组装产品，该工厂每天必须能够加工近10000件铸铝工件。这种需求可能倾向于一些传统的大批量加工方法，如转移机或卧式加工中心。但这家工厂的管理人员和其他地方的公司经理最终相信了另一种观点:这种应用的正确解决方案应该来自简单、紧凑的30锥度垂直加工中心。

该工厂的工程服务经理Joe Juliano是人们必须相信的人之一。当3年前正在构思新生产过程时，他是横向加工中心的倡导者，他准备为这种方法而战。所有他读到精益制造的所有人都向他建议，这种机械加工风格与Parker Hannifin在新工厂的精益产品的优先事项最佳。垂直是小卷的低成本机器，水平更复杂的机器更适合较高的体积和更高的需求 - 或者他的思维。只有当他有机会看到在丰田供应商的设施中看到垂直加工中心，他认识到垂直机会如何适应自己的应用程序。

这项应用的优先事项可以简单地概括。工厂需要生产力来满足客户的需求和对变化的反应能力。垂直产品符合生产率要求，因为与其他方法相比，它们的单位成本较低，可以让商店为了钱运行更多的纺锤。这些机器满足了响应性需求，简单地说，因为它们很简单。它们可以毫不费力地上线或下线;它们的工作可以在机器之间交换;在需求保证的情况下，增加一台立式机器相对便宜。

在这个过程中对简单性的强调怎么强调都不为过。作为公司的“精益工厂模型”,Racor设施在派克汉尼汾公司是最著名的植物之一,尽管工厂不是一个更加自动化的设施,也不是一个“高科技”。部分到达每个垂直加工中心不加工在单个设置。它们从一台机器转移到另一台机器。工作处理设备不会自动完成这种转移，而是通过人工将零件一块一块地从一台机器转移到另一台机器。

朱利亚诺说，这种方法的一个结果是，在这个过程中，工件夹具至少和机床一样重要。

工件夹紧和处理

该工厂有三个单元组成的立式加工中心。该公司希望保密的细节之一是这家工厂使用的加工中心的精确数量，但数量在10到20之间。这三个单元格中的每一个都运行一组特定的部件编号，不同的部件编号以不同的方式使用特定的单元格。

有时一个零件要按顺序送到三台机器上。有时两台机器同时执行长时间的第一次操作，而第三台机器单独执行短时间的第二次操作。有时，三台机器中有一台是空闲的，因为只需要两台机器来运行一个特定的部件。保留所有的切割机器不是这个工厂的优先事项。满足质量需求、满足数量和交付需求(每天都在变化)，以及保持劳动效率都是比这更重要的。

以下是加工周期的工作原理:操作员手持工件走向机床。机床门是打开的，因为之前的加工周期刚刚完成。操作符卸载当前工件并加载下一个工件。走到下一台机器，操作员按下一个开关，门关闭，夹具夹紧，加工周期开始。然后操作员带着部分完成的工件到达下一台机器。机器的门是开着的，程序又开始了。

以机械方式进行工件转移，使用人力成本高吗?在功传递确实是机械的情况下，答案可能是肯定的。工厂将评估未来一些工作转移的自动化程度。然而，每个操作者的价值不仅仅是部件的运动。在加工单元的所有员工都有与这些单元不同的职责。在单元格中，员工的功能之一是对每一个完成的部件进行目视检查。快速查看以确认一切似乎都是正确的是商店质量控制系统的一个重要元素，而人为的关注是完成这一步骤的一个特别有效的工具。

但是，为什么不至少在每台机器上使用一个工作切换器，以便在加工周期运行另一个工件时加载一个工件呢?

Juliano先生表示，这个问题的答案会恢复到简单。该工作切换器将成为维护的一个设备，以及可能分解的过程的一个元素。厂房选择的解决方案是安装可以快速装载和夹紧的工件，以便周期之间的延迟简短。

液压驱动工作夹具由北卡罗来纳州摩根顿的主工作夹具提供。对于Racor工厂的每个部件，夹具由现成的工件固定组件组成，这些组件被安排在标准的子板上。板有空气和液压连接的歧管，所以固定装置没有油管暴露。每个夹具都包括一个座椅传感器，以确认正确的部件已加载，以及机械刀具断裂传感器，在每个加工周期开始前接触刀具。加工中心的工作台足够宽，以便在每台机器上放置两个夹具，用于两个不同的零件编号。

这里的大多数立式加工中心都是“兄弟”，字面上和比喻上都是如此。许多30锥兄弟牌机床由山马人安装(还有一对40锥加工中心由NTC建造)。亚马森是伊利诺斯州绍姆堡的一家精益生产系统集成公司，他负责带朱利亚诺去见丰田的供应商。那里的加工过程，就像在Racor工厂的加工过程一样，依赖于许多相同的加工中心。这种冗余提供了从一台机器转移部件和程序到另一台机器的广泛自由，甚至还提供了转移机器本身部件的自由。在Racor工厂的工具室里有一台不那么重要的Brother机器，它不是每天都需要的。在一两次的情况下，这台机器暂时放弃了一些关键的机器组件，以保持兄弟切割，而自己的替换组件正在路上。

将垂直

Juliano先生总结了为什么工厂选择立式加工中心而不是卧式加工中心或旋转转移机。首先，他说，简单最终转化为节省时间和成本。机器越简单，就能越快地修复并在出现问题时重新投入使用。

另一项考虑是灵活性。该工厂每四年面临一次重大的设计变化，同时随时可能发生生产转移或微小的设计变化。对于原始加工生产率，旋转转移机将是工厂的最佳选择。然而，工厂人员担心旋转转移机器将不允许他们迅速实施工艺更改。

相比之下，横向加工中心的强度将是使用墓碑夹具的自由，立即设置大量工件或部件号。朱安诺先生表示，如果工厂必须维持大型专用夹具，或者如果工厂必须无人看管的长伸展，那么力量将是有价值的。但既不适用于此应用。同时，较贵的卧式机器具有与垂直机器相同的主轴。

根据每个主轴的美元测量，垂直加工中心显示了它们的优势。据估计帕克汉蒂芬收到，购买所有装备的所有设备垂直的金额只需四个配备的卧式加工中心就可以购买，或者旋转传动装置中的六个主轴。

每根纺锤的低成本尤其有用，因为工厂正在加快这一过程。并不是所有的资金都能立即到位。在早期阶段，工厂能够购买足够多的主轴(即足够多的加工中心)，从而可以在所有资金分配之前，将一个相当完善的工艺部署到位，并开始生产。

干净的开始

这个过程被安装在一个已经存在的建筑中。除此之外，这个工厂是全新的。

朱利亚诺先生以前在这栋楼里工作。当时工厂的生产流程是生产飞机部件。这些都是在大型机器上制造的，交货时间很长的大零件。但后来工厂关闭了，设备也被卖掉了，在一年多的时间里，朱利亚诺在一处闲置的设施里工作。生产车间的人员正在为交接做准备。仅仅清洁一项(如果精益生产是清洁的，那么过滤器的制造更清洁)就花了6个多月才完成。

正是在这个过渡时期，人们开始讨论如何装备新工厂。Juliano先生和工厂经理Brian Hook是积极的参与者。两人都认为，在这个过程中，承认立式加工中心的价值的最大障碍不是分析，而是文化。这也许是他们从这次经历中得到的最深刻的教训。

每个组织都有遗产。这里有设备的遗产，也有思想的遗产。一个公司要想取得长期成功，最重要的工作之一是打破假设，而不仅仅是开发产品。对于那些与Parker Racor工厂有关的人来说，工厂的过渡时期包括挑战、说服和争论。简而言之，即使在工厂没有机器的时候，这里也有有价值的工作在进行。

该植物比尝试改进的大多数植物更自由地开始遗址。该工厂有机会从头设计设计一个过程，而不是调整已经到位的设备和流程。更重要的是，这种植物是从一开始作为模型精益植物的识别，这意味着它是为了说明帕克汉蒂汀的其余部分如何完成精益制造。但即使在那之上，也可以看到与公司的传统方法不同的解决方案中的价值，然后说服这一解决方案价值的所有利益相关者，证明是一个漫长的，不可预测的和偶尔令人沮丧的过程。

朱利亚诺先生确信，这个工厂的最佳解决方案赢了，但情况可能并非如此。他自己也不得不被说服。如果没有企业的鼓励和干净的历史，这家工厂是否能得到同样的解决方案还不清楚。找到更好的方法是一项艰巨的工作。而电厂效率的极限很可能是由那些因为很难发现而未经检验的假设决定的。