Vertikale Integration ermöglicht schnelle Reaktionszeiten in der Fertigung

Die internen Fertigungskapazitäten von Innovative Controls ermöglichen Konstruktion, Montage und Versand von Baugruppen – wie diesen Anzeigetafeln für Feuerwehrautos – schneller, als diese Fähigkeiten auszulagern.

Die Bemühungen von Innovative Controls, seine Fertigungskapazitäten vertikal zu integrieren, begannen mit digitalem Siebdruck, aber bald darauf folgte die Einrichtung einer eigenen Maschinenwerkstatt, zu der auch eine CNC-Langdrehmaschine gehört.

Nachdem Mike Michna, Präsident von Innovative Controls, einige Jahre im Industrievertrieb gearbeitet hatte, suchte er nach anderen Wegen, um ein Unternehmen zu gründen, das eine Fertigungsnische anbietet. In den späten 80er Jahren erkannte er, dass die Pumpenkonsolen von Feuerwehrfahrzeugen in Bezug auf Funktion oder Layout für Feuerwehrleute nicht benutzerfreundlich waren, um sie an einem stressigen Brandort effizient zu steuern und zu betreiben.

Das Unternehmen aus Pittsburgh, Pennsylvania, das heute mehrere Hallen in einer riesigen, ehemaligen Produktionsanlage für Turbinen von Westinghouse belegt, hat sich seitdem zum Marktführer für Steuerungs-, Diagnose- und Identifikationsprodukte für Pumpentafeln für OEMs von Feuerwehrgeräten entwickelt. Es entwickelt, fertigt und vertreibt Geräte, einschließlich Tankfüllstandsmonitoren, Ventilsteuerungsbaugruppen, Manometer, Produktkennzeichnungsblenden, Sicherheitsmeldungsblenden, zugehörige Grafiken und Sanitärprodukte für diese Fahrzeuge. Innovative Controls bietet auch Auftragsfertigungsdienste für andere Branchen wie die Medizin an.

Ziel des Unternehmens ist es, als Auftragsfertiger nur dann Geschäfte zu machen, wenn Baugruppen wie dieses medizinische Luftmodul bereitgestellt werden.

Ziel sei es nicht, Kunden Einzelteile zu liefern, sondern komplette Baugruppen, sagt Michna. Praktisch alle erforderlichen Bearbeitungs- und Fertigungskapazitäten im eigenen Haus zu haben (das Unternehmen lagert Druckguss und Spritzguss immer noch aus) hat es dem Unternehmen ermöglicht, diese Baugruppen kostengünstiger und in höherer Qualität herzustellen und gleichzeitig schneller auf Kundenanforderungen zu reagieren Kontrolle über all diese Prozesse.

Beginnend mit Siebdruck

Innovative Controls ist vielleicht der leistungsfähigste Betrieb, den ich in Bezug auf seine internen Fertigungskapazitäten besucht habe, obwohl Spritzguss und Druckguss in großen Stückzahlen für Komponenten wie kundenspezifische Einfassungen mit Aussparungen für Farbcodierung und Kennzeichnung ausgelagert sind. Michna sagt, das Unternehmen habe beim Hinzufügen neuer Technologien einen „Wir finden es heraus“-Ansatz gewählt und sich dabei auf Branchenexperten gestützt. Der digitale Siebdruck war die anfängliche Technologie, die es herauszufinden versuchte.

Digitaler Siebdruck war die erste Funktion von Innovative Controls ins Haus gebracht.

Michna weist darauf hin, dass für frühe Komponenten der Pumpenverkleidung minderwertige Kunststoff- und Farb- oder Vinyletiketten zur Identifizierung der Komponenten und Anweisungen verwendet wurden, die mit der Zeit verblassen oder sich ablösen würden. Er fand heraus, dass Polycarbonate, die an Benzinpumpen verwendet werden, UV-Licht besser widerstehen und eine längere Lebensdauer bieten. Das Unternehmen verwendete zunächst herkömmliche Siebdrucktechnologie (denken Sie an Rakeln), um die Etiketten einzeln zu färben und zu codieren. Es führte dann digitale Siebdruckgeräte ein, um mit größerer Flexibilität in höheren Auflagen zu drucken. Der Trick bestand darin, zu lernen, wie man die Tinte dazu bringt, auf dem Polycarbonatmaterial zu haften. Um dies effektiv zu erreichen, ist eine präzise Kontrolle der Feuchtigkeit und der statischen Elektrizität in dem Raum erforderlich, in dem sich die (inzwischen zwei) digitalen Siebdruckmaschinen befinden. Mit dieser Fähigkeit im eigenen Haus kann das Unternehmen Etiketten innerhalb von 24 Stunden entwerfen, drucken und versenden.

Seitdem hat das Unternehmen eine Fülle weiterer Verfahren hinzugefügt. Dazu gehören CNC-Messerschneiden und Plattenfräsen; Polydoming; automatisierte Leiterplattenbestückung; und mechanische und elektrische Montage. Das neueste Gerät ist eine TruPunch-Stanzpresse von Trumpf, die mit dem Ziel hinzugefügt wurde, eine vollständige Fertigungs- und Lackiererei für Blechkomponenten wie Schränke zu schaffen.

Maschinist Matthew Resnick konnte diesen Schweizer bekommen -Typ Drehmaschine wieder zum Laufen. Der erste Produktionsauftrag war eine Auflage von 500.000 Stück für eine medizinische Komponente.

Aber die CNC-Bearbeitung ist auch eine Schlüsselkompetenz, die das Unternehmen weiter ausbaut und die es zuvor ausgelagert hat. Zum Beispiel hat es vor Jahren einen Lieferanten in Minnesota eingesetzt, um eine kleine medizinische Komponente namens Widerhaken für eine Baugruppe zu bearbeiten. Obwohl der Preis des Verkäufers gut war, war er nicht so wettbewerbsfähig, wie Michna es sich gewünscht hätte. Infolgedessen sprang Innovative Controls mit beiden Beinen ein und kaufte eine Tsugami S206 Langdrehmaschine mit Stangenlader, seine erste CNC-Werkzeugmaschine. Da das Unternehmen keine Maschinisten angestellt hatte, stellte es zunächst einen Subunternehmer ein, um von Zeit zu Zeit Aufträge an dieser Maschine auszuführen. Michna gibt zu, dass das Unternehmen die Bearbeitung nach Schweizer Art nicht wirklich verstanden und die Möglichkeiten, die eine solche Plattform bietet, insbesondere für die Massenproduktion, anfangs nicht genutzt hat.

Daher stellte Innovative Controls Anfang 2020 den Maschinisten Matthew Resnick ein, um eine formellere interne Maschinenwerkstatt einzurichten. Resnick schlug vor, eine CNC-Chucker-Drehmaschine und eine kleine VMC hinzuzufügen, die das Unternehmen tatsächlich bereits bestellt hatte. Dies waren auch Tsugami-Modelle:eine MQBSY-II-Drehmaschine mit FMB-Stangenlader und VA2-Hochgeschwindigkeitsfräser (das Unternehmen hat inzwischen eine zweite VA2 hinzugefügt).

Die Chucker-Drehmaschine bearbeitet hauptsächlich eine Familie von Extrusionen, die zur Herstellung von Druck-/Zuggriffen verwendet werden.

Während er auf die Lieferung dieser Ausrüstung wartete, hatte Resnick ein paar Monate Zeit, um den Schweizer Typ wieder zum Laufen zu bringen. Er sagt, dass die Maschine im Grunde eine gute Reinigung benötigte, und er begann, Abile zu lernen, die kostenlose CAM-Programmiersoftware, die Tsugami für seine Schweizer Typen anbietet. Innovative Controls fügte der Maschine außerdem ein Firetrace-Feuerunterdrückungssystem hinzu, um die Sicherheit zu geben, dass die Lichter ausgehen. Über einen Zeitraum von drei Monaten konnte die Maschine einen Produktionslauf von 500.000 Stück für die medizinische Komponente mit nur wenigen geringfügigen Anpassungen abschließen, bemerkt Resnick. Die ursprüngliche Zykluszeit betrug 14 Sekunden pro Teil mit drei Werkzeugen, aber er reduzierte diese auf 9 Sekunden, indem er zwei Werkzeuge durch ein kundenspezifisches Formwerkzeug ersetzte, das auch besser handhabbare Späne erzeugte.

Zykluszeit für diese auf dem produzierten medizinischen Komponenten Schweizer Art wurde von 14 Sekunden auf 9 Sekunden pro Teil reduziert, nachdem zwei Werkzeuge durch ein benutzerdefiniertes Formwerkzeug ersetzt wurden.

Der Chucker wird hauptsächlich verwendet, um eine Familie von Aluminium-Strangpressstäben unterschiedlicher Länge zu führen, die zusammengebaut werden, um Druck-/Zuggriffe herzustellen, die an Pumpentafeln von Feuerwehrautos verwendet werden. Kürzlich wurde ein kollaborativer Roboter von Universal Robots (integriert von ProCobots) hinzugefügt, um einen langen unbeaufsichtigten Betrieb zu ermöglichen. Wie im Video unten gezeigt, werden fertige Teile durch die Gegenspindel geschoben, damit der Cobot sie greifen und auf Schalen übertragen kann. Sobald ein Tablett mit fertigen Teilen gefüllt ist, legt der Cobot ein leeres Tablett darauf und beginnt mit dem Beladen. Stapel von Schalen können dann einfach verpackt und zum Eloxieren geschickt werden.

Die VA2-Fräser werden verwendet, um eine Vielzahl von Teilen herzustellen, darunter Platten für eine medizinische Baugruppe und Formen, die das Unternehmen zum Vergießen von Elektronik zum Schutz vor Vibrationen und Feuchtigkeit verwendet. Diese Maschinen verfügen über Spindeln mit 35.000 U/min, Schnellwechsel-Werkzeugplatten von Saunders Machine Works, Messtaster von Renishaw und Werkzeugbruchdetektoren von Metrol, die auch Werkzeuge messen können. Da Resnick die Maschinenwerkstatt alleine leitet, machen es diese Gerätetypen einfach für jemand anderen, einen Auftrag auszuführen, wenn er nicht verfügbar ist.

Innovative Controls macht maximalen Gebrauch von der verfügbaren Arbeit Umschlag seiner Hochgeschwindigkeitsmühlen mit Schnellwechselvorrichtungen, die den Wechsel beschleunigen.

Ein zweiter Schweizer Typ?

In ähnlicher Weise sieht Innovative Controls den Wert dieser (vorerst) vier Maschinen umfassenden Werkstatt über die verbesserte Kundenreaktion hinaus. Resnick ist in der Lage, schneller auf die Bedürfnisse seiner Konstrukteure zu reagieren und sich mit ihnen zu beraten, um Vorschläge zur Überarbeitung von Designs, Lockerung von Toleranzen usw. zu unterbreiten, um die Bearbeitung von Teilen für die neuen Produkte des Unternehmens zu beschleunigen, zu vereinfachen oder die Kosten zu senken.

In Bezug auf die Bearbeitungstechnologie könnte Innovative Controls einen zweiten Schweizer Typ hinzufügen, wenn die Nachfrage nach medizinischen Teilen steigt. Michna sagt, dass er zwar nicht weiß, wohin sich die Feuerwehrindustrie entwickelt, diese Fahrzeuge aber immer Stauschränke, eine genaue Pumpensteuerung und eine effektive Kommunikation des Pumpensystems mit dem Computer des Motors benötigen werden. In dieser Hinsicht bleibt das Unternehmen für den zukünftigen Erfolg in dieser Branche aufgestellt, während seine beträchtliche Fertigungskompetenz in vielen Bereichen das Potenzial bietet, das Geschäft in vielen anderen Branchen auszubauen. Laut Michna ist es wichtig, bei der Technologie nie ins Hintertreffen zu geraten und mutig genug zu sein, in sie zu investieren, sie zu lernen und weiterhin Wege zu finden, sie effektiver einzusetzen.