Kann ein Lohnfertiger von einem CNC-Mehrspindler profitieren? Dieser tut es.

Als Lohnfertiger sucht Mitotec Precision weiterhin nach Wegen, um die Umstellungen für Aufträge zu beschleunigen, die auf seinen beiden CNC-Mehrspindelmaschinen für Bediener wie den Auszubildenden und jetzigen Mitarbeiter Trevor Hutchins ausgeführt werden. Losgrößen von 20.000 Teilen sind der Sweetspot für diese Maschinen. (Bildnachweis:Mitotec Precision)

Mitotec Precision ist kein Unbekannter bei Mehrspindel-Kurvenautomaten, aber neu bei CNC-Mehrspindlern, nachdem es seine erste im Jahr 2019 gekauft hat (eine zweite wurde im Frühjahr 2022 hinzugefügt). Interessant ist, dass das Unternehmen aus Necedah, Wisconsin, nie seine traditionelle Kurvenscheibe oder neuere CNC-Mehrspindler verwendet hat, wie man es für diese Art von Hochleistungs-Werkzeugmaschinen erwarten könnte.

„Wir sind ein Job-Shop“, erklärt Clinton Pouillie, General Manager. „Obwohl eine Mehrspindelmaschine herkömmlicherweise nur für die Verarbeitung eines Teils oder einer Familie ähnlicher Teile bestimmt ist, haben wir einen Weg gefunden, trotz der Umrüstzeiten 20.000 Teile pro Lauf für uns zu erledigen.“

„Dabei haben wir uns zunächst gefragt, was wir als Unternehmen sind“, erklärt Pouillie. „Wenn wir ein Mehrspindelunternehmen sind, dann müssen wir dort unsere Investitionen tätigen. Wir haben auch überlegt, wie dies dazu beitragen könnte, die Herausforderung zu verringern, neue Teammitglieder zu finden, da die Maschinen die Leistung von vier Einspindelmaschinen erreichen können, die möglicherweise mehrere Arbeitsgänge erfordern, und die Gesamtproduktion im Vergleich zu diesen Maschinen steigern können.“

Aber auch über die höheren Produktionskapazitäten hinaus würde ein CNC-Mehrspindler die Möglichkeit bieten, schneller auf die schrumpfenden Vorlaufzeiten/Heißaufträge der Kunden zu reagieren, die auf mehreren Einspindlern möglicherweise schwierig zu liefern sind. Außerdem würde es statt vieler Ströme von unterschiedlichen Maschinen einen einzigen qualitativ hochwertigen Strom bearbeiteter Teile zur Inspektion erzeugen.

Mehr darüber habe ich kürzlich bei einem Besuch in der ISO9001-2015-zertifizierten Werkstatt mit 80 Mitarbeitern erfahren, die jetzt daran arbeitet, die Einrichtung zu beschleunigen, um die Umrüstzeiten für ihre jetzt zwei CNC-Mehrspindler zu minimieren, und gleichzeitig vor einer großen Herausforderung steht:sich bemühen um sie mit neuer Arbeit zu füttern, da sie möglicherweise alle 8 Sekunden fertige Teile produzieren.

Neue Identität, Richtung

Der erste Kauf eines CNC-Mehrspindlers folgte auf eine Umbenennung des Unternehmens. Bis Ende 2018 war das Unternehmen als Necedah Screw Machine Products bekannt. Die Namensänderung in Mitotec Precision wurde vorgenommen, um Kunden und potenziellen neuen Mitarbeitern die Abkehr von mechanischen Maschinen hin zu neuen CNC-Technologien wie Langdrehmaschinen und Drehfräsern zu demonstrieren. (Das Unternehmen sagt, dass das Präfix „mito“ „fadenartig“ oder präzise bedeutet und seine Aussprache Stärke und Macht impliziert. Die zweite Hälfte seines Namens steht für die technische Begabung seines Teams.)

Die Werkstatt entschied sich für 8-Spindel-Maschinen mit einer Stangenmaterialkapazität von 26 mm, da sie glaubte, dass diese Konfiguration die richtige Kombination aus Größe und Geschwindigkeit für die komplexen Teile bot, die sie durchlaufen würde. Es ist auch dabei, externe Kühlmittelleitungen zu eliminieren und stattdessen Öl durch die Werkzeuge zu leiten, um weitere Geschwindigkeitswechsel zu ermöglichen.

Die CNC-Mehrspindelplattform war der nächste logische Schritt in Sachen Multitasking-Bearbeitungstechnologie. Nach Prüfung einiger Hersteller entschied sich die Werkstatt für einen 8 × 26 MultiSwiss von Tornos Technologies U.S. Corp.

Pouillie merkt an, dass Tornos seine Mehrspindelmaschinen in einigen verschiedenen Konfigurationen anbietet. Die Werkstatt entschied, dass eine 8-Spindel-Maschine mit 26-mm-Barmaterialkapazität die optimale Kombination aus Größe, Spindeldrehzahl (6.000 U/min) und Spindelkapazität bietet, um ein breites Spektrum an komplexen Teilen und Teilegrößen zu bearbeiten.

Außerdem schätzt er die hydrostatische Spindellagerung der Maschine. „Was mich beeindruckt, ist, dass die Maschine acht Stahlstäbe mit einem Durchmesser von 1 Zoll bei 5.000 U/min laufen lassen kann und Sie das Geräusch des Nebelabscheiders über allen Spindelgeräuschen hören können“, sagt Pouillie, „wir hören keine Vibrationen oder Klappern führt zu höheren Standzeiten, verbesserten Oberflächengüten und allgemeiner Prozessstabilität.“ Die Öltemperaturregelung trägt ebenfalls zur Prozessstabilität bei, während die Hochdruckölzufuhr (die Maschine verfügt über 20-, 40- und 80-bar-Hochdruck-Kühlmittelpumpen) sehr hilfreich ist, um Späne zu brechen und sie aus der Schneidzone zu entfernen. P>

Laut Pouillie verwendet die Werkstatt die Programmiersoftware TB Deco von Tornos, die seiner Meinung nach für die Mehrspindelplattform besonders wertvoll ist. „Die Programmierung ist nicht so schwierig, wie man vielleicht denkt, da jede Spindel ihr eigenes Programm hat, aber es kann eine Herausforderung sein, Wartecodes ohne die Software zu koordinieren“, erklärt er. „Außerdem simuliert es auch automatisch einen Teilelauf, um Fehlercodes oder Überlaufbedingungen vor der Ausführung eines Auftrags anzuzeigen. Außerdem berechnet es die Zykluszeit äußerst genau, was sich bewährt.“

Die TB Deco-Software passt auch automatisch ein ganzes Teileprogramm an, wenn ein Programmierer Änderungen vornimmt, um vielleicht Operationen von der Spindel mit der längsten Zykluszeit (die bei einer Mehrspindel die wahre Zykluszeit für das Teil ist) auf eine andere Spindel(n) zu verschieben ). Mitotec Precision hat einen Offline-Arbeitsplatz und sein Engineering-Team verwendet ihn, um alle Programme für die beiden CNC-Mehrspindler zu erstellen.

Derzeit arbeitet das Geschäft daran, die Umrüstzeiten zu verkürzen, die derzeit unter 8 Stunden liegen. Das kann zwar doppelt so lange dauern wie das Einrichten eines Einspindlers für einen neuen Auftrag, aber die Produktionsgeschwindigkeit einer 8-Spindler-Maschine macht das wieder wett.

Beispielsweise bearbeitet es Kanäle an der Seite seiner Goeltenbodt-Werkzeughalter, die mit einem geschliffenen Anschlag zusammenpassen, um einen schnellen Wechsel mit hoher Wiederholgenauigkeit der Positionierung zu ermöglichen. Dadurch wird jedes Werkzeug einer bestimmten Spindel zugeordnet und es besteht keine Notwendigkeit, Fräser abzutasten. Die Werkstatt ist auch dabei, externe Kühlmittelleitungen zu eliminieren und stattdessen Öl durch die Werkzeuge laufen zu lassen, um den Wechsel zu beschleunigen, indem Bediener wie Trevor Hutchins, der auf dem Hauptfoto zu sehen ist, die Notwendigkeit beseitigen, Kühlmittelschläuche zu entfernen und neu zu befestigen. Pouillie merkt an, dass das offene Design der MultiSwiss Hutchins einen einfachen Zugang zu den Werkzeughaltern ermöglicht, „ohne dass sie von Öl durchnässt werden“, witzelt er.

Verbesserte Kundenreaktion

Mitotec Precision hat eine Reihe von Aufträgen auf seinen MultiSwiss-Maschinen ausgeführt und konnte schneller auf heiße Aufträge von Kunden reagieren. „Ein Kunde braucht vielleicht 20.000 Teile eines komplexen Teils in einem Monat“, erklärt Pouillie. „Normalerweise bedeutet dies, dass wir freie Kapazität auf mehreren Maschinen benötigen, die wir möglicherweise haben oder nicht. Ein Mehrspindelsystem gibt uns die Möglichkeit, mit einer Maschine und einem Qualitätswertstrom zu reagieren, den wir kontrollieren können.

Mitotec Precision hat seine Grundfläche neu konfiguriert, um Platz auf beiden Seiten seiner beiden CNC-Mehrspindler zu lassen, da es sich vorstellt, im Rahmen seines zukünftigen Geschäftsmodells weitere dieser Hochleistungsmaschinen hinzuzufügen.

Die MultiSwiss bietet auch eine sicherere Möglichkeit, mehr Arbeit von einem Kunden zu übernehmen, da die Werkstatt nicht mehrere Einspindelmaschinen für nur einen Kunden binden muss. Das ist betriebswirtschaftlich nicht sinnvoll. Und jetzt, da die Werkstatt über zwei CNC-Mehrspindler verfügt, müssen sich Kunden, deren Aufträge auf einer laufen, keine Sorgen machen, dass ihre Arbeit nicht rechtzeitig abgeschlossen wird, wenn diese Maschine ausfällt, da der Auftrag problemlos auf die andere übertragen werden könnte.

Schnellere Produktionswelleneffekte

Obwohl Mitotec Precision von der gesteigerten Produktion von bearbeiteten Teilen und anderen Vorteilen profitiert hat, die CNC-Mehrspindler bieten, hat diese höhere Produktion von zwei einzelnen Maschinen Engpässe in Bezug auf die Teileinspektion und -reinigung verursacht, an deren Öffnung es gearbeitet hat.

Automatisierte visuelle Inspektionssysteme wie dieses tragen dazu bei, Messengpässe zu verringern, die entstehen, wenn CNC-Mehrspindeln das Produktionsvolumen, das die Werkstatt bewältigen muss, erheblich erhöhen.

Bei Ersterem haben sich die automatisierten Bildverarbeitungssysteme der Werkstatt von Oasis Inspection Systems als wertvoll erwiesen, um die Teileinspektion zu beschleunigen. „Wir möchten sicherlich nicht die Produktion auf einer CNC-Mehrspindelmaschine anhalten müssen, die möglicherweise alle 8 Sekunden fertige Teile fallen lässt, um sie während eines Auftrags in bestimmten Intervallen manuell zu inspizieren“, bemerkt Pouillie. „Schnelle, automatisierte Inspektionsprozesse ermöglichen es uns, die Anforderungen an die Qualitätsberichterstattung zu erfüllen und gleichzeitig diese Maschinen am Laufen zu halten.“

Wie die Teileinspektion kann auch die Teilereinigung zu einem Engpass werden, wenn das Produktionsvolumen steigt. Dies ist einer der Gründe, warum Mitotec Precision eine Einkammer-Reinigungsanlage für Lösungsmittel mit automatischem Be-/Entladesystem hinzugefügt hat.

Für letzteres fügte Mitotec Precision einen Einkammer-Vakuumlösungsmittel-Teilewascher mit automatischem Be-/Entladesystem von JCOM Imports hinzu. Wie die Teileinspektion kann die Teilereinigung zu einem Engpass werden, da die CNC-Mehrspindler so schnell komplexe Teile (manchmal mit Merkmalen wie Sacklöchern) produzieren. Außerdem werden die Vorschriften zur Teilesauberkeit immer strenger.

Die Reinigung der Teile erfolgt durch Fluten der Trommel des Geräts (mit der Option, Teile zu schwenken oder zu trommeln sowie Ultraschall zu verwenden), um sie nach medizinischen Standards zu reinigen (50 verschiedene Reinigungsprogramme/Rezepte sind verfügbar). Zur Energieeffizienz und zum Schutz der Maschinenkomponenten wird er zudem unter Vakuum betrieben. Mitotec Precision integriert ein Strichcodesystem für jeden Teilekorb mit dem richtigen „Reinigungsrezept“, um den Prozess für die Mitarbeiter zu vereinfachen.

Die CNC-Mehrspindler wurden auf den vier VMCs von Mitotec Precision geöffnet, die zuvor hauptsächlich für Zweitoperationen verwendet wurden. Jetzt verwendet die Werkstatt Maschinen wie diese Brother VMC mit Palettenwechsler und hydraulischer Spannvorrichtung für die Produktionsarbeit.

Umgekehrt haben die CNC-Mehrspindler Zeit auf den vier VMCs der Werkstatt geöffnet, die zuvor hauptsächlich für sekundäre Operationen verwendet wurden. Jetzt verwendet es diese Maschinen für die Produktionsarbeit. Ein Beispiel, das ich während meines Besuchs gesehen habe, war ein kleines Gussteil für eine medizinische Anwendung, das über eine Brother VMC mit Palettenwechsler mit hydraulischen Schraubstöcken und Paws Werkstückhaltesystem auf einem Drehtisch gefahren wurde.

Nächste Schritte

Die Werkstatt hat weitere Fortschritte auf dem Weg der CNC-Mehrspindler gemacht, indem sie das Layout ihrer Werkstatt geändert hat – nicht nur um ihre zweite MultiSwiss, sondern auch zusätzliche CNC-Mehrspindler auf beiden Seiten des aktuellen Paares unterzubringen. Eine Herausforderung für Vertriebsleiter Warren Schoenborn besteht jedoch darin, neue Arbeit zu finden, um sowohl einen Rückstand auf diesen Maschinen zu generieren als auch die Verfügbarkeit für die Arbeit an einem Auftrag mit hohem Volumen aufrechtzuerhalten, wenn ein Kunde ihn benötigt. Für Ersteres sucht er nach neuen Märkten für das Geschäft, wie z. B. Medizin und Optik.

Unabhängig davon entspricht dies dem Mantra von Mitotec Precision, anders und kreativ zu denken. Dies ist ein Beispiel für Geschäfte, mit denen ich gerne in Kontakt bleibe. Wer weiß, welche neuen Prozesse oder Technologien ein späterer Besuch irgendwann offenbaren könnte.

Aussehen ist wichtig

Ich habe vor 25 Jahren angefangen, über zerspanende und produzierende Unternehmen zu schreiben. (Die Zeit vergeht wie im Flug.) Wie auch immer, wie sich solche Unternehmen jetzt in Bezug auf ihren stationären Betrieb (und auch online) präsentieren, unterscheidet sich drastisch von vor Jahren. Beachten Sie das Aussehen des Foyers von Mitotec Precision. Sieht es aus wie der Eingang zu einer „Maschinenhalle“? Es tut nicht. Und das ist eine gute Sache, wenn es darum geht, die Wahrnehmung dessen zu verändern, worum es bei einem Unternehmen geht, das sich auf die Bearbeitung konzentriert – oder besser gesagt, seine Fertigungskunden bedient –.