Erweiterte DNC-Kapazität treibt überlegene Leistung und Geschäftsexpansion

Alle Werkstätten, groß und klein gleichermaßen, sind faszinierend und haben Lektionen zu lehren (und zu lernen). Vielleicht die faszinierendsten sind die Werkstätten, die zu neuen Projekten und damit neuem Geschäft übergehen. Albert Einstein paraphrasierend, der sagte: „Wir können unsere Probleme nicht mit demselben Denken lösen, das sie erschaffen hat“, schaffen Werkstätten in der Position, neue Fähigkeiten hinzuzufügen und sie zu meistern, verbesserte Plattformen, die Türen zu zuvor unerreichbaren Wachstumschancen öffnen.

M-1 Tool Works Inc. ist eine solche Werkstatt. Gelegen in McHenry, Illinois, nordwestlich von Chicago, wurde der Shop 1984 von Rennfahrer Martin Ryba gegründet, um Rennteile und -komponenten herzustellen. Der Shop baute einen Ruf für hochwertige, hochpräzise Teile auf Mehrachsen-Fräs- und Drehmaschinen auf, war aber nicht als Hochvolumen-Produktionsbetrieb ausgelegt. „Wir sind jetzt bei 50 Maschinen mit etwa 40 Mitarbeitern in zwei Gebäuden, aber ich würde sagen, 80 Prozent unseres Geschäfts besteht aus Aufträgen für 10 Teile oder weniger“, sagte Rusty Thielsen, M-1 Projektmanager.

Als M-1 langsam expandierte, begann es die Aufmerksamkeit von Luft- und Raumfahrt-Auftragnehmern auf sich zu ziehen. Einer war Northrop Grumman Corp.

Anfang 2003 unterzeichneten Northrop Grummans Integrated Systems Sector und M-1 Tool Works eine Vereinbarung zur Zusammenarbeit unter einem Mentoring-Arrangement. M-1 Tool Works' damalige Projekte waren primär für kommerzielle Märkte, aber das Unternehmen war Subunternehmer von Hamilton Sundstrand, einem Northrop-Grumman-Zulieferer für den F/A-18 Super Hornet Strike Fighter der US Navy. Northrop Grumman ist Hauptsubunternehmer von Boeing für das F/A-18-Programm.

„Dieses Mentoring-Programm gibt Northrop Grumman die Gelegenheit, unser Fachwissen mit einem kleinen Zulieferer zu teilen, der das Wissen nutzen wird, um eine Infrastruktur zu entwickeln, die kompatibel ist mit der Bereitstellung hochwertiger Produkte für die nationale Verteidigung“, sagte Thomas E. Vice, Sector Vice President of Operations für Northrop Grumman Integrated Systems. „M-1 Tool Works ist hochfähig und hat das Potenzial, ein geschätztes Mitglied des Northrop-Grumman-Zuliefererteams zu werden.“

Unter der Vereinbarung begann M-1, die Ausrüstung und das Fachwissen zu erwerben, um DoD-Spezifikationen für die Herstellung komplexer Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsbauteile und -baugruppen zu erfüllen. Teil dieser Anforderungen bedeutete, Netzwerk- und Cybersicherheitsprotokolle zu haben, die konform sind mit FAR (Federal Acquisition Regulation), DFARS (Defense Acquisition Regulations System) und NIST SP 800-171, die kontrollierte unklassifizierte Informationen regeln. Mit 14 Sitzen Mastercam CAD/CAM-Software programmieren M-1-Zerspaner ihre eigenen Teile an ihren eigenen Maschinen. Gewünscht war die Fähigkeit, Programme an jede Maschine in M-1s zwei Gebäuden zu senden. „Zu einer Zeit, als Programme größer und komplexer wurden, bedeutete das, Programme auf USB-Sticks herunterzuladen und sie manuell zu den verfügbaren Maschinen zu bringen“, erklärte Thielsen.

Auf der Suche nach Verbesserung wurde M-1 auf Cimco aufmerksam, einen CNC-Kommunikations- und Netzwerksoftware-Lieferanten mit Welt-Hauptsitz in Kopenhagen und Midwest-US-Hauptsitz in Elgin, Illinois. Cimco bietet CNC-Editoren, Fertigungsdatenerfassung und Fertigungsdatenmanagement-Software und stellt auch DNC MAX Networking Software bereit, die M-1 über den lokalen Cimco-Händler ShopWare Inc., ebenfalls in Elgin ansässig, installierte.

„M-1 war im Sweet Spot, um von einem DNC (Distributed Numerical Control) Softwaresystem zu profitieren“, sagte Ryan Mermall, Senior Applications Engineer und Service Coordinator bei ShopWare. „Das ideale Ziel wäre jeder Kunde mit CNC-Maschinen, der eine Lösung braucht, wie Programme an die Maschine übertragen werden, während ein System sie sichert und organisiert. Cimco unterstützt Kunden mit 1 bis 4.000 Maschinen.“

Typischerweise können Kunden die Art und Weise automatisieren, wie Programme an CNC-Ausrüstung übertragen werden, erklärte Mermall. Zusätzlich haben Benutzer engere Kontrolle über Programmrevisionen und Benutzerberechtigungen, wer was mit dem Hauptprogramm in der Software tun darf. Weitere Funktionen umfassen dynamische Vorschub- und Spindeldrehzahlanpassung, Parameter-Offsets und erweiterte Protokollierung und Backup/Versionierung.

Als Client-Server-Lösung eingerichtet, übernimmt der DNC-MAX Server die gesamte Kommunikation und Berechnungsfähigkeiten. Er kann als Anwendung oder als Dienst im Hintergrund laufen, je nach Kundenpräferenz. Der DNC-MAX Client ist die PC-Schnittstelle für die Verwaltung lokaler oder entfernter Dateiübertragungen, Überwachung von Maschinenports und Durchführung von Netzwerkkonfiguration und Administration mehrerer Server von einem zentralen Punkt.

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

Jedes Mal, wenn M-1 neue Ausrüstung hinzufügt, fügt das Unternehmen sie zu seinem Cimco-Netzwerk hinzu. Cimco unterstützt zahlreiche Steuerungen einschließlich FANUC, Haas, Mazak, Fagor und mehr. In Kombination mit RS-232-Kommunikationshardware („Moxa Boxes“) hat M-1 seine Legacy-Ausrüstung auch an Cimco angebunden. „Wir managen größere und komplexere Programme viel schneller und effizienter“, sagte Thielsen. „Jegliche Programmänderungen oder -anpassungen, die an DNC-MAX zurückgesendet werden, können automatisch in der Version erhöht oder in einem Quarantänebereich gespeichert werden. Das hält einen viel engeren Deckel auf der Verfolgung von Änderungen oder dem Zurückkehren zu vorherigen Versionen, falls nötig. Unsere interne Nichtkonformität ist in der Folge viel niedriger.“

Straffere Prozesskontrolle hat M-1 Tool Works' Fähigkeiten in Luft- und Raumfahrt und Verteidigung vorangetrieben, und das Unternehmen wurde auch für fortschrittliche Energietarbeit anerkannt.

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

Die Bearbeitung der Metalle umfasste Fünf-Achs-Fräsen, Bohren, Draht- und Senk-EDM. Die engen Toleranzen, alle im Bereich von 0,0005 Zoll (0,0127 mm) oder weniger, wurden in der M-1-Qualitätsabteilung mit Koordinatenmessgeräten (CMM) und anderen Messtechnikgeräten validiert. CAD-Dateien wurden von den Designern bei ANL an M-1 geliefert. Besonders schwierige Bearbeitungsoperationen erforderten präzises Matching und Ausrichten von gefrästen, draht-EDM- und Senk-EDM-Merkmalen.

Laut M-1 ist es einer der wenigen Shops, der die Maschinen, Leute, Fachwissen und Erfahrung hatte, um diesen Job nach den erforderlichen Spezifikationen auszuführen. Verbesserte Netzwerkkompetenz und CNC-Programmkontrolle trugen dazu bei, dass M-1s gesamtes LCLS-Arbeitsprojekt in nur drei Monaten produziert wurde, viel schneller als der normale Zeitplan für solche Projekte, so das Unternehmen. In Kommentaren während einer Anerkennungspräsentation merkten ANL-Wissenschaftler an, das gesamte System sei bereits beim zweiten Versuch erfolgreich ausgerichtet und gezündet worden, dank der hohen Qualität von M-1s bearbeiteten Teilen.

Mit einem internen Client-Server-Netzwerk für seine Ausrüstung sind alle M-1 CNC-Programme in einer Datenbank, die niemals die zwei Gebäude des Unternehmens verlässt. G-Code, dynamische Werkzeugbahnen und Managementsoftware sind dadurch sicherer, was M-1 FAR, DFARS und NIST SP 800-171 konform macht.

Von seinen Ursprüngen als Rennshop zu seinem aktuellen Status als Luft- und Raumfahrt/Verteidigungs- und fortschrittlicher Energielieferant zeigt M-1, dass verbessertes Networking einen kleinen Shop zum Gleichwertigen größerer Wettbewerber machen kann.

Für weitere Informationen von Cimco Americas LLC besuchen Sie www.cimco.com oder rufen Sie 704 644 3587 an. Für weitere Informationen von M-1 Tool Works Inc. besuchen Sie www.m1toolworks.com oder rufen Sie (815) 344-1275 an. Für weitere Informationen von ShopWare Inc. besuchen Sie www.shopwareinc.com oder rufen Sie 888-222-7126 an.