大型需要の拡大

超大型の部品やシステムでは、メーカーはますます規模を拡大する必要があります。

メーカーは超大型の部品やシステムに対するニーズの増加に伴い、特にエネルギー、航空、石油/ガス分野で大型マシニングセンターの需要が拡大しています。

バージニア州シェナンドーにあるKVKプレシジョン・スペシャリティーズの創設者兼オーナーであるジェフ・ヴォーン氏は、OEMがこれらのXLコンポーネントをアウトソーシングする魅力は、資本投資の削減、従業員のトレーニングの節約、スクラップの削減などのいくつかの要因から来ていると述べた。

「これはニッチな市場だ」とヴォーン氏は指摘した。 「メーカーは、むしろ私たちのような専門店に外注したいと考えています。そうすることで、メーカーにとっては作業が簡素化されます。」

ミシガン州トロイにある Heller Machine Tools LP のマーケティングマネージャーである David Mondek 氏は、エネルギー危機とそれに伴う陸上および海洋部門での代替エネルギー源の探索が需要に拍車をかけていると付け加えました。その結果、Heller は「不可欠なパートナー」になったと同氏は主張しました。エネルギー産業、一般的な機械工学、航空、石油とガス向けです。」

KVK は、ヴォーンが 10 代のときに自宅のガレージで機械工場として設立し、25 年前に大型封筒の機械加工に事業を拡大しました。 ヴォーン氏によると、HVACユニット用の大型冷却装置や産業用工作機械や駆動システム用の機械ベースなど、大型コンポーネントが現在、同社の作業負荷の60％を占めているという。

大規模な部品や設備を収容するために、KVK は 5 つの建物にまたがる 270,000 平方フィート [25,084 平方メートル] の製造スペースを利用しています。 床面積は 30,000 ～ 150,000 平方フィート [2,787 ～ 13,935 平方メートル] ですが、頭上の空間も同様に重要です。

「当社には非常に高い天井と非常に大きなクレーン能力があります」とヴォーン氏は説明した。

約 2 年前、KVK は製造できるコンポーネントのサイズを 8 フィートの立方体から、幅 12 フィート、高さ 12 フィート、長さ 40 フィート [3.66 x 3.66 x 12.19 m] のコンポーネントに拡大するために生産能力を拡張しました。ヴォーン氏によれば。

「需要に応え、競争が少ないため、より大規模な仕事ができる立場に立つための能力を追加した」とヴォーン氏は述べ、同社は成長サイクルの真っただ中にあり、そのような能力に対する要望を受けていると指摘した。

「急速に成長する重要な産業には、寸法の大きな複雑な部品やコンポーネントが必要です」と Heller's Mondek 氏は宣言しました。

Heller の最大の横型マシニング センターである、古くから使用されている由緒ある H 16000 は、長さ 41 フィート、幅 27.5 フィート、高さ 17.4 フィート [12.5 x 8.38 x 5.3 m] です。 モンデック氏によると、同社のマシニングセンターは、重さ10トン、高さ1.8メートルの部品の経済的で高精度な加工に適しているという。

「マシニングセンターは現在の要件を満たすだけでなく、耐用年数全体にわたって効率的で生産性が高くなければなりません」とモンデック氏は述べています。

「ヘラーは、一貫して実践される完全な機械加工では、条件付きでのみ一般的な（競合する）マシニング センターの製造プロセスの使用を必要とすることが多いため、アプリケーション エンジニアリングの能力を構築してきました。ヘラーの工作機械は非常に堅牢で正確であり、当社のエンジニアリング知識を加えると、当社は工作機械と連携して、他の多くの企業が真似できないソリューションをお客様向けに構築および作成します。」

モンデック氏によれば、その一例がヘラーフェーシングヘッドであり、これにより、内外の輪郭旋削、フェーシング、溝入れなどの多くのプロセスを単一のマシニングセンターで確実かつ経済的に実行できるようになります。 同氏は、このアプローチにより信頼性の向上に加えて、一次時間と補助時間が短縮されると述べた。

モンデック氏によると、インダストリー 4.0 に適合するには、機械とシステムが日常業務で競争力のある単価で確実に生産できる必要があります。 「これを確実にするためには、現在も将来も、機械の可用性と生産性を 24 時間最大限に高めることが重要な要件であり続けます」と同氏は述べました。

「自動化とデジタル化は、現在の製造要件を満たすのに大きく貢献するトピックです。

「CNC 制御、ツールチェンジャー、チップコンベアなどの基本的な機器により、すでに機械やシステムが自律的に動作することが可能になっています」とモンデック氏は続けました。 「最も重要な疑問は、どれくらいの期間続くのかということです。ヘラーの機械は稼働時間を最大化して 24 時間年中無休で稼働するように設計されています。たとえば自動車製造分野では、ヘラーの機械は何年にもわたって 24 時間稼働し、顧客が要求する 1 日に指定された量の部品を製造しています。」生産の流れを維持する必要がある。」

プロセスは、機械内でアクセスできるワークピースの数によって決まります。

「アクセス可能とは、指定されたサイクルまたは作業時間内に生産できる限り多くの部品を機械に供給することを意味します」とモンデック氏は続けました。 「たとえば、顧客が 1 日に 500 個の部品を切断する必要がある場合、私たちは自動化を使用して、毎日 500 個の部品を機械に供給します。」

自動化のコンセプトは、単純なパレット チェンジャー、パレット リニア マガジン、パレット ロータリー マガジンから、柔軟なピック アンド プレイス ロボット、工具用ラック システムとの組み合わせまで多岐にわたります。

「チェーンマガジンで最大 240 個の工具を供給することも、ラック型マガジンで最大 425 個の工具を供給することもできます」とモンデック氏は付け加えました。

ヘラー氏は、大型部品セグメントの重負荷加工のために、最大長さ 1,000 mm、重量 50 kg の工具を機械にロードできるラック型マガジン用の工具も開発したと述べました。

「新しい XPC ユニットと最近開発されたツール チェンジャーを併用すると、80 kg もの重量を管理できます」とモンデック氏は述べています。 「これらのバリエーションでは、スピンドルの延長も使用できるため、作業領域で最大 1,500 mm の突出長さを実現できます。XPC ユニットを使用すると、フラット ロケーション 160 の HSK 100 ツールを重切削加工にも使用できます。 」

インダストリー 4.0 に目を向けると、ヘラー社の目標は、可用性、生産性、品質に関して設備全体の効率を向上させることである、とモンデック氏は述べました。

「Heller4Industry には、マシンの使いやすさ、ネットワークへの最適な統合、拡張された機能とサービス オプションが含まれると考えています。」

KVKに関しては、同社は板金を自動的に処理し、労働力を大幅に削減するTrumpfフレキシブル製造システムを導入しているとヴォーン氏は語った。 KVKは2014年に別のFMSシステムを450万ドルで購入し、ジョブ、特にリピートジョブを設定およびプログラムしたと同氏は付け加えた。

しかし、大型部品を少量で製造するということは、自動化が常に実現できるわけではないことを意味します。

「大きなものは物理的なサイズのせいで自動化が難しい」とヴォーン氏は指摘した。 「しかし、自動化を本当に推進するのは量です。設備投資を行うためには量が必要です。そうでなければ、採算が取れません。」

残る課題は、信頼できる労働力と信頼性の高い競争力のあるマシンです。

ヴォーン氏によると、2008年の景気後退と現在の労働力不足により、KVKの売上高と従業員数はともに縮小したという。 同氏によると、同社の最高の年は2007年で、従業員数は128人、売上高は2400万ドルだったという。

現在、KVK には 58 人の従業員がおり、平均年間売上高は 900 万ドルです。 ヴォーン氏によると、ビジネスの大部分は15社の「強力な」顧客から来ており、その中には地元や地方の顧客もおり、大型部品の配送コストを節約したいと考えているという。

「私たちが持っている人員でサポートできるのは、これらの顧客だけです」とヴォーン氏は語った。 「機械工を 20 人見つけることができれば、雇えるでしょう。幸か不幸か、当社には営業チームやマーケティング チームがありません。すべて口伝です。もし私たちが機械工を雇えたら、すべてを生産することはできません。」 「当社には営業部隊がいた。大企業はアウトソーシングを増やしている。バイヤーは大企業内のある場所から別の場所に移動する。彼らは一度良いサプライヤーを見つけると、あなたを引き留めたがる。そうすることで、私たちは彼らとともに垂直方向に成長することができるのである。ビジネスを行う上で良好な関係を構築します。」

従業員の確保も課題だ。

「私は11歳の子供の頃から機械工場で働き始めました」とヴォーンさんは語った。 「今日の最大の課題は、資格のある熟練した支援者であることです」と彼は続けた。 「私たちには独自の見習いプログラムがあります。しかし、私たちは彼らを訓練し、何が起こっているのかを理解できる一定のレベルまで維持します。その後、近隣の製薬会社や醸造所と同じように給与やその他の福利厚生を提供する余裕はありません。長年にわたって。 、業界全体が見習い制度に追いついておらず、労働力の流出を許しています。」

私達と接続