Een rol die aan de hefboomarm is bevestigd, is gevormd nabij de buitendiameter van het roterende onderdeel. De basisgereedschapselementen die voor de meeste spinbewerkingen nodig zijn, zijn onder andere de doorn, de volger die het metaal vasthoudt, de rollen en hefboomarmen die het onderdeel vormen, en het africhtgereedschap. Afbeelding: Toledo Metal Spinning Company.
De ontwikkeling van het productportfolio van Toledo Metal Spinning Co. is misschien niet typisch, maar het is niet uniek in de metaalbewerkings- en bewerkingssector. De winkel in Toledo, Ohio begon met het maken van maatwerkstukken en werd bekend om de productie van bepaalde soorten producten. Naarmate de vraag toenam, introduceerde het bedrijf verschillende standaardproducten op basis van populaire configuraties.
Door make-to-order- en make-to-stock-werk te combineren, kunnen winkels hun werk in evenwicht brengen. Duplicatie van werk maakt bovendien de weg vrij voor robotica en andere vormen van automatisering. De omzet en winst stegen en het leek erop dat het goed ging met de wereld.
Maar groeit het bedrijf wel zo snel mogelijk? De leidinggevenden van de winkel met 45 medewerkers wisten dat de organisatie meer potentieel had, vooral toen ze zagen hoe sales engineers hun dagen doorbrachten. Hoewel TMS meerdere productlijnen aanbiedt, kunnen veel producten niet zomaar uit de voorraad eindproducten worden gehaald en verzonden. Ze worden per bestelling geconfigureerd. Dit betekent dat sales engineers veel tijd besteden aan het voorbereiden van de documentatie voor hopperbestellingen, waarbij ze hier de benodigde ferrules en hier de benodigde accessoires of polijstmiddelen specificeren.
TMS kent feitelijk een technische beperking. Om daar vanaf te komen, heeft het bedrijf dit jaar een productconfiguratiesysteem geïntroduceerd. Op maat gemaakte software, ontwikkeld op basis van SolidWorks, stelt klanten in staat hun eigen producten te configureren en online offertes te ontvangen. Deze automatisering van de front-office moet de orderverwerking vereenvoudigen en, nog belangrijker, ervoor zorgen dat sales engineers meer maatwerk gratis kunnen verwerken. Kortom, de tool moet de efficiëntie van offertes en engineering verbeteren, en dat is positief. Immers, hoe minder efficiënt de engineering en offertes zijn, hoe moeilijker het voor een winkel is om te groeien.
De geschiedenis van TMS gaat terug tot de jaren 1920 en een Duitse immigrant genaamd Rudolph Bruehner. Hij was van 1929 tot 1964 eigenaar van het bedrijf en had bekwame metaalspinners in dienst die jarenlange ervaring hadden met draaibanken en hefbomen, waardoor ze het spinproces hadden geperfectioneerd. De draaibank draait het werkstuk en de metaalspinner gebruikt een hefboom om de rollen tegen het werkstuk te drukken, waardoor het zich tegen de doorn vormt.
TMS breidde uiteindelijk uit met dieptrekken en produceerde zowel gestanste onderdelen als preforms om te spinnen. Een strekmachine stanst een preform en monteert deze op een roterende draaibank. Doordat er met een preform wordt begonnen in plaats van met een plat plaatmateriaal, kan het materiaal dieper en met kleinere diameters worden gesponnen.
Tegenwoordig is TMS nog steeds een familiebedrijf, maar het is geen familiebedrijf van de Bruehners. Het bedrijf ging in 1964 over in andere handen toen Bruehner het verkocht aan Ken en Bill Fankauser. Zij waren geen plaatwerkers uit hun oude vaderland, maar ingenieur en accountant. Kens zoon, Eric Fankhauser, nu vice-president van TMS, vertelt het verhaal.
Als jonge accountant kreeg mijn vader de [TMS]-rekening van een vriend die bij accountantskantoor Ernst & Ernst werkte. Mijn vader controleerde fabrieken en bedrijven en hij deed het geweldig. Rudy gaf... Hij stuurde een cheque van $100. Dit bracht mijn vader in de problemen. Als hij die cheque zou verzilveren, zou er sprake zijn van een belangenconflict. Dus ging hij naar de partners van Ernst & Ernst en vroeg wat hij moest doen, en zij zeiden hem dat hij de cheque moest endosseren aan een partner. Hij deed het en toen de cheque was gecompenseerd, was Rudy erg boos toen hij zag dat hij door het bedrijf was geëndosseerd. Hij riep mijn vader naar zijn kantoor en vertelde hem dat hij boos was. Hij had het geld niet gehouden. Mijn vader legde hem uit dat er sprake was van een belangenconflict.
Rudy dacht erover na en zei uiteindelijk: 'Jij bent het soort persoon van wie ik wou dat ik dit bedrijf had. Ben je geïnteresseerd om het te kopen?'
Ken Fankhauser dacht erover na en belde toen zijn broer Bill, die destijds luchtvaartingenieur was bij Boeing in Seattle. Zoals Eric zich herinnert: "Mijn oom Bill vloog erheen, bekeek het bedrijf en ze besloten het te kopen. De rest is geschiedenis."
Dit jaar heeft een online productconfigurator, waarmee producten op bestelling voor meerdere TMS'en kunnen worden geconfigureerd, bijgedragen aan het stroomlijnen van workflows en het verbeteren van de klantervaring.
Toen Ken en Bill TMS in de jaren 60 kochten, hadden ze een winkel vol ouderwetse riemaangedreven machines. Deze machines kwamen echter ook in een tijd waarin metaalspinmachines (en productiemachines in het algemeen) van handmatige bediening overgingen op programmeerbare besturing.
In de jaren zestig kocht het duo een stencilaangedreven draaibank van Leifeld, die grofweg leek op een oude stencilaangedreven ponsmachine. De operator bedient een joystick die de stylus op een sjabloon in de vorm van een roterend onderdeel aanstuurt. "Dit is het begin van de automatisering van TMS", aldus Craig, de broer van Eric en nu vice-president verkoop bij TMS.
De technologie van het bedrijf ontwikkelde zich via verschillende typen malgestuurde draaibanken, wat uiteindelijk resulteerde in de computergestuurde machines die fabrieken vandaag de dag gebruiken. Toch onderscheidt het metaalspinnen zich op verschillende manieren van andere processen. Ten eerste kunnen zelfs de modernste systemen niet succesvol worden bediend door iemand die de basisbeginselen van het spinnen niet kent.
"Je kunt niet zomaar een stuk plaatmateriaal neerleggen en de machine het automatisch laten roteren op basis van de tekening", aldus Eric, eraan toevoegend dat operators nieuwe onderdeelprogramma's moeten maken door een joystick te bedienen die de rolpositie tijdens de productie aanpast. Dit gebeurt meestal in meerdere rondes, maar het kan ook in één keer, bijvoorbeeld bij een snijbewerking, waarbij het materiaal tot de helft van de dikte kan worden uitgedund (of "afgeschoren"). Het metaal zelf "groeit" of rekt uit in de draairichting.
"Elk type metaal is anders, en er zijn zelfs binnen hetzelfde metaal verschillen, zoals hardheid en treksterkte", aldus Craig. "Bovendien warmt het metaal op tijdens het draaien, en die warmte wordt vervolgens overgedragen op het gereedschap. Naarmate het staal opwarmt, zet het uit. Al deze variabelen betekenen dat bekwame operators de werkzaamheden nauwlettend in de gaten moeten houden."
Een TMS-medewerker heeft het werk 67 jaar gevolgd. "Zijn naam was Al", zei Eric, "en hij ging pas met pensioen toen hij 86 was." Al begon toen de draaibank in de werkplaats draaide op een riem die aan een bovenliggende as was bevestigd. Hij ging met pensioen toen hij in een werkplaats werkte met de nieuwste programmeerbare spinners.
Tegenwoordig werken er in de fabriek werknemers die al meer dan 30 jaar bij het bedrijf werken, anderen zijn meer dan 20 jaar in dienst. Degenen die zijn opgeleid in het spinproces, werken zowel in handmatige als geautomatiseerde processen. Ook als de werkplaats eenvoudige, eenmalige spinonderdelen moet produceren, is het nog steeds zinvol dat een spinner een handmatige draaibank start.
Toch is het bedrijf een actieve voorstander van automatisering, zoals blijkt uit het gebruik van robotica bij het slijpen en polijsten. "We hebben drie robots in huis die het polijsten uitvoeren", aldus Eric. "Twee daarvan zijn ontworpen voor het polijsten op de verticale as en één voor het polijsten op de horizontale as."
In de werkplaats werkt een robotica-ingenieur die elke robot leert om specifieke vormen te slijpen met behulp van vingerbandgereedschap (type Dynabrade) en verschillende andere bandslijpmachines. Het programmeren van een robot is een delicate kwestie, vooral vanwege de verschillende betrokken korrelgroottes, het aantal doorgangen en de verschillende druk die de robot toepast.
Het bedrijf heeft nog steeds mensen in dienst die handmatig polijsten, vooral op maat gemaakt werk. Daarnaast zijn er lassers in dienst die cirkel- en naadlassen uitvoeren, en lassers die schaafmachines bedienen. Dit proces verbetert niet alleen de laskwaliteit, maar is ook een aanvulling op de rotatie. De rollen van de skin passer versterken en egaliseren de lasrups, waardoor de consistentie van het proces behouden blijft wanneer er opnieuw rotaties nodig zijn.
TMS was een pure machinefabriek tot 1988, toen het bedrijf een standaardlijn conische trechters ontwikkelde. "We realiseerden ons dat we, vooral in de kunststofindustrie, verschillende verzoeken voor trechterprijzen zouden ontvangen die slechts licht zouden verschillen – hier 20 cm, daar 0,6 cm," zei Eric. "Dus begonnen we met een conische trechter van 60 cm met een hoek van 60 graden, ontwikkelden we het rek-spinproces [dieptrekken van de preform en vervolgens spinnen] ervoor en bouwden we van daaruit de productlijn op." We hadden verschillende trechterformaten, waarvan we er ongeveer 50 tot 100 tegelijk produceren. Dit betekent dat we geen dure installaties hoeven af ​​te schrijven en dat klanten geen gereedschap hoeven te betalen. Het staat gewoon op de plank en we kunnen het de volgende dag verzenden. Of we kunnen wat extra werk doen, zoals het plaatsen van een ferrule, kraag of een kijkglas, wat allemaal wat extra manipulatie vereist."
Een andere productlijn, genaamd de Cleaning Line, omvat een reeks afvalcontainers van roestvrij staal. Dit productidee komt overal vandaan, bijvoorbeeld uit de autowasbranche.
"We maken veel vacuümkoepels voor autowasstraten," zei Eric, "en we wilden die koepel afbreken en er iets anders mee doen. We hebben een ontwerppatent op CleanLine en we hebben 20 Years verkocht." De bodems van deze vaten worden getekend, de romp wordt gewalst en gelast, de bovenste koepel wordt getekend en vervolgens gekrompen, een roterend proces dat een gerolde rand op het werkstuk creëert, vergelijkbaar met versterkte ribben.
Hoppers- en Clean Line-producten zijn verkrijgbaar in verschillende niveaus van 'standaard'. Intern definieert het bedrijf een 'standaardproduct' als een product dat zo uit de winkel kan worden gehaald en verzonden. Maar nogmaals, het bedrijf heeft ook 'standaardproducten op maat', die gedeeltelijk uit voorraad worden gemaakt en vervolgens op bestelling worden geconfigureerd. Hierbij spelen softwarematige productconfiguratoren een sleutelrol.
"We willen echt dat onze klanten het product zien en de configuratie, montageflenzen en afwerkingen zien waar ze om vragen", aldus Maggie Shaffer, marketingmanager die het configuratorprogramma leidt. "We willen dat klanten het product intuïtief kunnen begrijpen."
Terwijl ik dit schrijf, geeft de configurator de productconfiguratie met de geselecteerde opties weer en de prijs van de afgelopen 24 uur. (Net als veel fabrikanten kon TMS in het verleden de prijzen langer vasthouden, maar dat kan nu niet meer vanwege de onstabiele materiaalprijzen en beschikbaarheid.) Het bedrijf hoopt in de toekomst de capaciteit voor betalingsverwerking uit te breiden.
Op dit moment bellen klanten de winkel om hun bestellingen af ​​te handelen. Maar in plaats van dagen of zelfs weken te besteden aan het maken, organiseren en verkrijgen van goedkeuringen voor tekeningen (waarbij de inbox vaak te lang op zich laat wachten), kunnen TMS-technici nu met slechts een paar klikken tekeningen maken en de informatie vervolgens onmiddellijk naar de werkplaats sturen.
Vanuit het perspectief van de klant zijn verbeteringen aan metaaldraaimachines of zelfs robotgestuurde slijp- en polijstmachines misschien volledig onzichtbaar. De productconfigurator is echter een verbetering die klanten wel kunnen zien. Het verbetert hun koopervaring en bespaart TMS dagen of zelfs weken aan orderverwerkingstijd. Geen slechte combinatie.
Tim Heston, Senior Editor bij The FABRICATOR, schrijft al sinds 1998 over de metaalbewerkingsindustrie. Hij begon zijn carrière bij het tijdschrift Welding Magazine van de American Welding Society. Sindsdien schrijft hij over alle metaalbewerkingsprocessen, van stansen, buigen en snijden tot slijpen en polijsten. Sinds oktober 2007 is hij werkzaam bij The FABRICATOR.
FABRICATOR is het toonaangevende vakblad van Noord-Amerika voor de metaalvervormings- en bewerkingsindustrie. Het tijdschrift biedt nieuws, technische artikelen en praktijkvoorbeelden waarmee fabrikanten hun werk efficiënter kunnen uitvoeren. FABRICATOR is sinds 1970 actief in de industrie.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The FABRICATOR, eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.
De digitale editie van The Tube & Pipe Journal is nu volledig toegankelijk en biedt eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de sector.
Profiteer van volledige toegang tot de digitale editie van STAMPING Journal, met de nieuwste technologische ontwikkelingen, best practices en nieuws uit de branche voor de metaalstansmarkt.
Nu met volledige toegang tot de digitale editie van The Fabricator en Español, eenvoudige toegang tot waardevolle bronnen uit de industrie.