Neue DNC-Kapazität fördert verbesserte Leistung und Unternehmenswachstum

Alle Geschäfte, ob groß oder klein, sind faszinierend und haben Lektionen zu lehren (und zu lernen). Am faszinierendsten sind vielleicht die Läden, die zu neuen Projekten und damit zu neuen Geschäften übergehen. In Anlehnung an Albert Einstein, der sagte:„Wir können unsere Probleme nicht mit der gleichen Denkweise lösen, durch die sie entstanden sind“, schaffen Unternehmen, die in der Lage sind, neue Fähigkeiten hinzuzufügen und sie zu beherrschen, verbesserte Plattformen, die neue Türen zu zuvor nicht verfügbaren Wachstumschancen öffnen. P>

M-1 Tool Works Inc. ist ein solcher Shop. Das Geschäft mit Sitz in McHenry, Illinois, nordwestlich von Chicago, wurde 1984 von Rennfahrer Martin Ryba gegründet, um Rennsportteile und -komponenten herzustellen. Die Werkstatt erwarb sich einen guten Ruf für qualitativ hochwertige, hochpräzise Teile, die auf mehrachsigen Fräs- und Drehmaschinen hergestellt wurden, war aber nicht als Massenproduktionsbetrieb eingerichtet. „Wir haben jetzt 50 Maschinen mit etwa 40 Mitarbeitern in zwei Gebäuden, aber ich würde sagen, 80 Prozent unseres Geschäfts bestehen aus Bestellungen für 10 Teile oder weniger“, sagte Rusty Thielsen, M-1-Projektmanager.

Als M-1 langsam expandierte, erregte es die Aufmerksamkeit von Luft- und Raumfahrtunternehmen. Einer war Northrup Grumman Corp.

Anfang 2003 unterzeichneten der Sektor Integrated Systems von Northrop Grumman und M-1 Tool Works eine Vereinbarung zur Zusammenarbeit im Rahmen einer Mentoring-Vereinbarung. Die damals aktuellen Projekte von M-1 Tool Works waren hauptsächlich für kommerzielle Märkte bestimmt, aber das Unternehmen war ein Subunternehmer von Hamilton Sundstrand, einem Northrop Grumman-Zulieferer für das Kampfflugzeug F/A-18 Super Hornet der US-Marine. Northrop Grumman ist der wichtigste Unterauftragnehmer von Boeing beim F/A-18-Programm.

„Dieses Mentoring-Programm gibt Northrop Grumman die Möglichkeit, unser Fachwissen mit einem kleinen Lieferanten zu teilen, der das Wissen nutzen wird, um eine Infrastruktur zu entwickeln, die mit der Bereitstellung hochwertiger Produkte für die Landesverteidigung kompatibel ist“, sagte Thomas E. Vice, Sector Vice President of Operations für Integrierte Systeme von Northrop Grumman. „M-1 Tool Works ist äußerst leistungsfähig und hat das Potenzial, ein geschätztes Mitglied des Lieferantenteams von Northrop Grumman zu werden.“

Im Rahmen der Vereinbarung begann M-1 mit dem Erwerb der Ausrüstung und des Fachwissens, um die DoD-Spezifikationen für die Herstellung komplexer Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungskomponenten und -baugruppen zu erfüllen. Ein Teil dieser Anforderungen beinhaltete Netzwerk- und Cybersicherheitsprotokolle, die mit FAR (Federal Acquisition Regulation), DFARS (Defense Acquisition Regulations System) und NIST SP 800-171 konform sind und kontrollierte, nicht klassifizierte Informationen regeln. Mit 14 Arbeitsplätzen der Mastercam CAD/CAM-Software programmieren M-1-Maschinenbauer ihre eigenen Teile an ihren eigenen Maschinen. Gewünscht wurde die Möglichkeit, Programme an jede Maschine in den beiden Gebäuden von M-1 zu senden. „In einer Zeit, in der Programme größer und komplexer wurden, bedeutete dies, Programme auf Flash-Laufwerke herunterzuladen und sie von Hand an die verfügbaren Maschinen zu liefern, um sie zu bearbeiten“, erklärte Thielsen.

Auf der Suche nach Verbesserungen wurde M-1 auf Cimco aufmerksam, einen Anbieter von CNC-Kommunikations- und Netzwerksoftware mit weltweitem Hauptsitz in Kopenhagen und Hauptsitz im Mittleren Westen der USA in Elgin, Illinois. Cimco bietet CNC-Editoren, Fertigungsdatenerfassungs- und Fertigungsdatenverwaltungssoftware sowie die DNC MAX-Netzwerksoftware, die M-1 über den lokalen Cimco-Händler ShopWare Inc., ebenfalls mit Sitz in Elgin, installiert hat.

„M-1 war genau richtig, um von einem DNC-Softwaresystem (Distributed Numerical Control) zu profitieren“, sagte Ryan Mermall, leitender Anwendungsingenieur und Servicekoordinator bei ShopWare. „Das ideale Ziel wäre jeder Kunde mit CNC-Maschinen, der eine Lösung finden muss, wie Programme auf die Maschine übertragen werden können und gleichzeitig ein System haben, um sie zu sichern und zu organisieren. Cimco unterstützt Kunden mit 1-4.000 Maschinen.“

In der Regel können Kunden die Art und Weise automatisieren, wie Programme auf CNC-Geräte übertragen werden, erklärte Mermall. Darüber hinaus haben Benutzer eine strengere Kontrolle über Programmrevisionen und Benutzerberechtigungen darüber, wer was mit dem Hauptprogramm in der Software tun darf. Zu den weiteren Funktionen gehören dynamische Vorschub- und Spindeldrehzahlanpassung, Parameter-Offsets und erweiterte Protokollierung und Sicherung/Versionierung.

Als Client-Server-Lösung eingerichtet, übernimmt DNC-MAX Server alle Kommunikations- und Berechnungsfunktionen. Es kann je nach Kundenwunsch als Anwendung oder als Dienst im Hintergrund ausgeführt werden. Der DNC-MAX Client ist die PC-Schnittstelle für die Verwaltung lokaler oder entfernter Dateiübertragungen, die Überwachung von Maschinenports und die Netzwerkkonfiguration und -verwaltung mehrerer Server von einem einzigen Punkt aus.

„Jetzt können unsere Programmierer Programme schreiben und sie auf jede Maschine in unseren beiden Gebäuden bringen und sie von einem zentralen Server aus verwalten“, sagte Thielsen. „Programme gelangen schneller in die Maschinen und die Programme selbst sind viel zuverlässiger. Es macht uns zu einem besseren und viel effizienteren Geschäft.“

Jedes Mal, wenn M-1 neue Geräte hinzufügt, fügt das Unternehmen sie seinem Cimco-Netzwerk hinzu. Cimco unterstützt zahlreiche Steuerungen, darunter FANUC, Haas, Mazak, Fagor und mehr. In Kombination mit RS-232-Kommunikationshardware („Moxa-Boxen“) hat M-1 auch seine Altgeräte an Cimco angeschlossen. „Wir verwalten größere und komplexere Programme viel schneller und effizienter“, sagte Thielsen. „Jede Programmänderung oder Anpassung, die an DNC-MAX zurückgesendet wird, kann automatisch in der Version erhöht oder in einem Quarantänebereich gespeichert werden. Dadurch wird das Nachverfolgen von Änderungen oder das Zurücksetzen auf frühere Versionen bei Bedarf viel strenger geregelt. Unsere internen Abweichungen sind dadurch viel geringer.“

Eine strengere Prozesskontrolle hat dazu beigetragen, die Fähigkeiten von M-1 Tool Works in der Luft- und Raumfahrt und im Verteidigungsbereich zu verbessern, und das Unternehmen wurde auch für seine fortschrittliche Energiearbeit anerkannt.

Beispielsweise ist M-1 Teil des Teams, das Komponenten und Baugruppen für das Projekt Linac Coherent Light Source (LCLS) am Argonne National Laboratory (ANL) liefert. Bearbeitete M-1-Komponenten werden bei der Fokussierung der Lichtstrahlen verwendet, die ultrahelle, ultrakurze Röntgenpulse aus einem hochenergetischen Elektronenstrahl erzeugen. Diese Röntgenpulse sind eine Milliarde Mal heller als die leistungsstärkste bekannte Lichtquelle und werden verwendet, um Bilder von Molekülen aufzunehmen und ihre Aktionen innerhalb einer atomaren Struktur zu beschreiben.

Die Bearbeitung der Metalle umfasste fünfachsiges Fräsen, Bohren sowie Draht- und Senkerodieren. Die engen Toleranzen, alle im Bereich von 0,0005″ (0,0127 mm) oder weniger, wurden in der Qualitätsabteilung von M-1 mit KMGs und anderen Messgeräten validiert. CAD-Dateien wurden M-1 von den Designern bei ANL zur Verfügung gestellt. Besonders schwierige Bearbeitungsvorgänge erforderten eine präzise Anpassung und Ausrichtung von gefrästen, drahterodierten und Senkerodierelementen.

Laut M-1 ist es eines der wenigen Werkstätten, das über die Maschinen, Mitarbeiter, das Fachwissen und die Erfahrung verfügt, um diese Arbeit gemäß den erforderlichen Spezifikationen auszuführen. Verbesserte Netzwerkkenntnisse und CNC-Programmsteuerung trugen dazu bei, dass das gesamte LCLS-Arbeitsprojekt von M-1 in nur drei Monaten produziert wurde, viel schneller als der normale Zeitplan für solche Projekte, so das Unternehmen. In Kommentaren, die während einer Anerkennungspräsentation abgegeben wurden, stellten ANL-Wissenschaftler fest, dass das gesamte System dank der hohen Qualität der bearbeiteten Teile von M-1 im zweiten Versuch ausgerichtet und erfolgreich gestartet wurde.

Mit einem internen Client-Server-Netzwerk für seine Ausrüstung befinden sich alle M-1-CNC-Programme in einer Datenbank, die die beiden Gebäude des Unternehmens nie verlässt. G-Code, dynamische Werkzeugwege und Verwaltungssoftware sind dadurch sicherer, wodurch M-1 FAR, DFARS und NIST SP 800-171 konform sind.

Von seinen Anfängen als Renngeschäft bis hin zu seiner derzeitigen Stellung als Luft- und Raumfahrt-/Verteidigungs- und fortschrittlicher Energielieferant zeigt M-1, dass eine verbesserte Vernetzung ein kleines Geschäft den größeren Wettbewerbern ebenbürtig machen kann.

Weitere Informationen von Cimco Americas LLC erhalten Sie unter www.cimco.com oder telefonisch unter 704 644 3587. Weitere Informationen von M-1 Tool Works Inc. erhalten Sie unter www.m1toolworks.com oder telefonisch unter (815) 344- 1275. Weitere Informationen von ShopWare Inc. erhalten Sie unter www.shopwareinc.com oder telefonisch unter 888-222-7126.