Produktionseffizienz durch Rundtakttechnologie steigern

Kontinuierliche Verbesserung war stets kritisch für Schmid Tool and Engineering (STE) in Villa Park, Illinois. Deshalb wusste das Management, wann es Zeit war, einen externen Profi zu engagieren, um dem Team bei der Implementierung leaner Fertigungsprinzipien zu helfen. Dies ermöglichte das Identifizieren verbesserbarer Prozesse im Geschäft, das Teile für die Waffenindustrie liefert. Nach Implementierung zweier Hydromat-Rundtaktmaschinen stieg die Termintreue, die Ausschussrate sank und der Rückstand verringerte sich.

Als das familiengeführte Unternehmen Erik Poulsen (21 Jahre Präzisionsbearbeitungserfahrung) als Operations Director einstellte, äußerte er Bedenken zur Bearbeitung von Hämmern und Abzugsgruppen nach Erstellung eines Wertstrommaps. Die daraus resultierenden Informationen wurden genutzt, um Wertmaximierung und Verschwendungsminimierung im gesamten Unternehmen zu identifizieren.

Damals wurden die Teile auf dedizierten kundenspezifischen Rundindexmaschinen und Sekundäroperationen gefertigt. Poulsen störten viele Ineffizienzen: multiple Teileaufspannungen, hohe Ausschussraten, Teilefamilien-Terminierungsprobleme, Maschinenzuverlässigkeit, Umrüstungskomplexität, Qualitätsstandards, Stillstandszeiten, Wartung und mehr.

Er brachte diese Themen zu STEs Inhabern Eric Schmid und Heidi Schmid Schaefer. Sie gaben Poulsen und seinem Ingenieurteam die Erlaubnis, neue Fertigungsoptionen für Hammer- und Abzugszellen zu prüfen.

Eine Familientradition

1943 eröffnete Gustav K. Schmid, ein Einwanderer aus Deutschland, eine kleine Werkzeug- und Formenbauwerkstatt in Chicago, Illinois. Über die Zeit entwickelte sich STE zu einem Full-Service-CNC-Lohnfertiger für kleine Gussteile. Heute sind die Enkel von Gustav Schmid, Schmid und Schaefer, die Inhaber der dritten Generation.

Nach fast 80 Jahren Fertigung von Teilen für Militär, Waffen, Automaten, Fitnessgeräte, Freizeitfahrzeuge und Medizintechnik ist der Großteil des Geschäfts heute der Waffenindustrie gewidmet.

Die richtige Lösung wählen

Erfahren in der Präzisionsbearbeitung, wusste Poulsen, dass die Lösung der Ineffizienzen in der Integration einer Rundtaktmaschine lag. Nach Einholung zahlreicher Angebote verschiedener Rundtaktmaschinenhersteller entschied sich das STE-Team für die Investition in zwei Hydromat Epic HF HS-16 Indexierspindelmaschinen. „Bei der Wahl zwischen Rundtaktmaschinen entschieden wir uns für Hydromat wegen Standort, Qualitätsniveau und speziell Servicelevel“, sagt Poulsen.

Hydromat arbeitete eng mit den Schmids und dem STE-Team zusammen, um ein schlüsselfertiges System passend zu ihren Bedürfnissen zu liefern.

Technologie auf der Werkstatt anwenden

Bis Dezember 2021 wurden die neuen Rundtaktmaschinen geliefert und für die Werkstatt implementiert. Im Vergleich zum bestehenden CNC-Wissen bedeuteten die Hydromat-Maschinen mehr bewegliche Teile als dem Unternehmen vertraut war. STE vereinfachte den Lernansatz und betrachtete die Maschine als das, was sie ist – 16 Spindeln oder 16 Einzelmaschinen in einer.

„Wir hatten eine leichte Lernkurve, aber nichts Signifikantes, das wir mit Hydromat-Support nicht bewältigen konnten“, erklärt Poulsen. „Wir haben nun unseren Maschinenbediener und zwei Nachtschichtleiter geschult, wie man die Maschine bedient und Umrüstungen durchführt.“

Das Engineering-Team lernte seither die Maschine und Programmmodifikationen kennen. Werkzeugpfade wurden geändert, um Grate abzuschneiden und Zykluszeiten zu senken.

Flexibilitätssteigerung und Abfallreduktion

Vor Implementierung der Rundtaktmaschinen hatte STE keine Umrüstoption aufgrund der Zuverlässigkeit der Fertigungszelle. Die bisherigen kundenspezifischen Rundindexmaschinen waren dedizierte Maschinen, was viele Terminierungsprobleme verursachte. Dies schuf Probleme bei der Erfüllung der Produktionsanforderungen jedes Teils in den Hammer- und Abzugsteilefamilien.

Mit den neuen Maschinen erreichen Hammer- und Abzugszellen ihre Produktionsziele. Tatsächlich steigerte das Unternehmen die Termintreue um 85 %, reduzierte die Ausschussrate um 98 % und halbierte den vorherigen Rückstand um 90 %.

„Vor Januar (2022) liefen wir 40.000 Einheiten zwischen den beiden Hydromat-Maschinen und schrotteten nur 24 Einheiten“, sagt Poulsen. „Die beiden Maschinen brachten viele Verbesserungen in den Schmid-Fertigungsprozess: minimaler Stillstand, erhöhte Qualität, Wiederholbarkeit, Flexibilität, einfache Teilefamilien-Terminierung und schnelle Umrüstungen.“

Durch Produktion von drei Hämmer-Varianten auf Maschine eins und vier Abzugs-Varianten auf Maschine zwei kann das Unternehmen diese Teile schnell und effizient fertigen.

„Je nach Komplexität dauern unsere Umrüstungen 30 Minuten für Programmänderungen oder ca. eine Stunde für Spannbackenwechsel“, sagt Paul Calzaretta, Fertigungsleiter.

Neue Geschäftsmöglichkeiten

Da STE Produktion und Qualität gesteigert hat, überlegte das Unternehmen, wie es Markenbekanntheit und -loyalität durch Direktverkauf an Händler und Waffengeschäfte steigern könnte. So entstand Schmid Inside.

Dieser direkte B2B-Shop für von STE gefertigte Produkte umfasst die Gun Nuts Produktlinie und andere Schmid Inside Markenprodukte in Groß- und Einzelhandelsverpackung.

STE brachte auch das Wee1Tactical JR-15 Gewehr heraus, ein .22 Kaliber Kleinkalibergewehr. Dieser kleinere Schützen wurde entwickelt, um eine Linie von Schießplattformen zu schaffen, die kleine Statur-Schützen sicher an den Schießsport heranführen.

Das Unternehmen arbeitet derzeit an den kleineren Spannvorrichtungen, um die Abzugs- und Hammerteile dieses neuen Gewehrs auf den Hydromat-Maschinen zu fertigen.

Hydromat Inc. | hydromat.com
Schmid Tool and Engineering Corp. | schmidtool.com