Do ramienia dźwigni przymocowana jest rolka, której kształt zbliżony jest do średnicy zewnętrznej obracającej się części. Podstawowe elementy narzędzia niezbędne do większości operacji wyoblania obejmują trzpień, popychacz trzymający metal, rolki i ramiona dźwigni tworzące część oraz narzędzie do obciągania.Zdjęcie: Toledo Metal Spinning Company.
Rozwój portfolio produktów firmy Toledo Metal Spinning Co. może nie być typowy, ale nie jest wyjątkowy na rynku zakładów zajmujących się obróbką i obróbką metali. Zakład w Toledo w stanie Ohio rozpoczął produkcję części na zamówienie i stał się znany z produkcji określonych typów produktów. W miarę wzrostu popytu wprowadzono kilka standardowych produktów opartych na popularnych konfiguracjach.
Łączenie produkcji na zamówienie i na magazyn pomaga zrównoważyć obciążenie sklepu. Duplikacja pracy otwiera również drzwi dla robotyki i innych form automatyzacji. Przychody i zyski wzrosły, a świat zdawał się prosperować.
Ale czy firma rozwija się tak szybko, jak to możliwe? Liderzy 45-osobowego sklepu wiedzieli, że organizacja ma większy potencjał, zwłaszcza widząc, jak inżynierowie sprzedaży spędzają czas. Chociaż TMS oferuje wiele linii produktów, wielu produktów nie da się po prostu pobrać z zapasów gotowych produktów i wysłać. Są one konfigurowane na zamówienie. Oznacza to, że inżynierowie sprzedaży spędzają dużo czasu na przygotowywaniu dokumentacji do zamówień, określając tuleje i konkretne akcesoria lub środki polerujące.
System TMS ma pewne ograniczenia natury inżynieryjnej, dlatego w tym roku firma wprowadziła system konfiguracji produktów, aby się ich pozbyć. Oprogramowanie tworzone na podstawie SolidWorks umożliwia klientom konfigurowanie własnych produktów i otrzymywanie ofert online. Taka automatyzacja obsługi klienta powinna uprościć przetwarzanie zamówień, a co najważniejsze, umożliwić inżynierom sprzedaży bezpłatne wykonywanie większej liczby prac niestandardowych. Krótko mówiąc, narzędzie powinno poprawić efektywność tworzenia ofert i prac inżynieryjnych, co jest zaletą. W końcu im mniej efektywne są prace inżynieryjne i ofertowe, tym trudniej jest sklepowi się rozwijać.
Historia firmy TMS sięga lat 20. XX wieku, kiedy to niemiecki imigrant o nazwisku Rudolph Bruehner był właścicielem firmy w latach 1929–1964. Zatrudniał on wykwalifikowanych wytaczaczy, którzy mieli wieloletnie doświadczenie w pracy z tokarkami i dźwigniami, doskonaląc proces wyoblania. Tokarka obraca półfabrykat, a wytaczacz za pomocą dźwigni dociska rolki do obrabianego przedmiotu, nadając mu kształt zbliżony do trzpienia.
Firma TMS z czasem rozszerzyła swoją działalność o tłoczenie głębokie, produkując części tłoczone, a także preformy do przędzenia. Rozciągarka wykrawa preformę i montuje ją na tokarce obrotowej. Rozpoczęcie obróbki od preformy, a nie płaskiego wykroju, pozwala na przędzenie materiału na większą głębokość i mniejsze średnice.
Obecnie TMS jest nadal firmą rodzinną, ale nie jest to firma rodzinna Bruehnerów. Firma zmieniła właściciela w 1964 roku, kiedy Bruehner sprzedał ją Kenowi i Billowi Fankauserom, którzy nie byli blacharzami z dawnego kraju, lecz inżynierami i księgowymi. Syn Kena, Eric Fankhauser, obecnie wiceprezes TMS, opowiada tę historię.
„Jako młody księgowy, mój tata dostał konto [TMS] od znajomego, który pracował w firmie księgowej Ernst & Ernst. Mój tata audytował fabryki i firmy i robił to świetnie. Rudy dał… Wysłał czek na 100 dolarów. To postawiło mojego tatę w tarapatach. Gdyby zrealizował ten czek, doszłoby do konfliktu interesów. Poszedł więc do partnerów Ernst & Ernst i zapytał, co zrobić, a oni powiedzieli mu, żeby zatwierdził czek na partnera. Tak zrobił, a kiedy czek został zrealizowany, Rudy był bardzo zdenerwowany, widząc, że został zatwierdzona na firmę. Zadzwonił do mojego taty do jego biura i powiedział mu, że jest zdenerwowany, że nie zatrzymał pieniędzy. Mój ojciec wyjaśnił mu, że to konflikt interesów.
Rudy się nad tym zastanowił i w końcu powiedział: „Jesteś osobą, którą chciałbym mieć na własność. Jesteś zainteresowany kupnem?”
Ken Fankhauser pomyślał o tym, a następnie zadzwonił do swojego brata Billa, który był wówczas inżynierem lotnictwa i kosmonautyki w Boeingu w Seattle. Jak wspomina Eric: „Mój wujek Bill przyleciał, obejrzał firmę i zdecydowali się ją kupić. Reszta to już historia”.
W tym roku internetowy konfigurator produktów, umożliwiający konfigurację produktów na zamówienie dla wielu systemów TMS, pomógł usprawnić przepływy pracy i poprawić jakość obsługi klienta.
Kiedy Ken i Bill kupili TMS w latach 60., byli właścicielami sklepu pełnego zabytkowych maszyn z napędem pasowym. Jednak pojawiły się one w czasach, gdy maszyny do obróbki plastycznej metali (i ogólnie maszyny produkcyjne) odchodzą od obsługi ręcznej na rzecz sterowania programowalnego.
W latach 60. XX wieku para kupiła tokarkę obrotową Leifeld z napędem szablonowym, podobną do starej prasy dziurkującej z napędem szablonowym. Operator steruje joystickiem, który porusza rysikiem po szablonie w kształcie obracającej się części. „To początek automatyzacji TMS” — powiedział brat Erica, Craig, który obecnie jest wiceprezesem ds. sprzedaży w TMS.
Technologia firmy rozwijała się poprzez wprowadzenie różnych typów tokarek obrotowych sterowanych za pomocą szablonów, aż do momentu, gdy powstały maszyny sterowane komputerowo, z których korzystają dziś fabryki. Mimo to istnieje kilka aspektów, które wyróżniają proces wyoblania metali na tle innych procesów. Po pierwsze, nawet najnowocześniejszych systemów nie da się obsługiwać bez znajomości podstaw wyoblania.
„Nie można po prostu włożyć półfabrykatu i pozwolić maszynie automatycznie obrócić część na podstawie rysunku” — powiedział Eric, dodając, że operatorzy muszą tworzyć nowe programy części, manipulując joystickiem, który reguluje położenie rolki w trakcie produkcji. Zwykle wykonuje się to w wielu przejściach, ale można to zrobić tylko raz, na przykład w operacji formowania ścinającego, gdzie materiał można przerzedzić (lub „ściąć”) do połowy jego grubości. Sam metal „rośnie” lub wydłuża się w kierunku obrotu.
„Każdy rodzaj metalu jest inny, a różnice występują nawet w obrębie tego samego metalu, w tym pod względem twardości i wytrzymałości na rozciąganie” – powiedział Craig. „Co więcej, metal nagrzewa się podczas wirowania, a ciepło to jest następnie przekazywane do narzędzia. W miarę nagrzewania się stal się rozszerza. Wszystkie te zmienne oznaczają, że wykwalifikowani operatorzy muszą mieć oko na pracę”.
Pracownik TMS śledził tę pracę przez 67 lat. „Nazywał się Al” – powiedział Eric – „i przeszedł na emeryturę dopiero w wieku 86 lat”. Al zaczynał, gdy tokarka w warsztacie pracowała na taśmie przymocowanej do wału nad głową. Przeszedł na emeryturę z warsztatu, w którym pracowały najnowocześniejsze programowalne wirówki.
Obecnie w fabryce pracują niektórzy pracownicy, którzy pracują w firmie od ponad 30 lat, inni od ponad 20, a ci przeszkoleni w procesie przędzenia pracują zarówno przy procesach ręcznych, jak i zautomatyzowanych. Jeśli warsztat musi wyprodukować jakieś proste, jednorazowe części wyoblane, nadal ma sens, aby wytaczarz uruchomił tokarkę ręczną.
Mimo to firma aktywnie korzysta z automatyzacji, o czym świadczy wykorzystanie robotyki w procesach szlifowania i polerowania. „Mamy trzy roboty w firmie, które zajmują się polerowaniem” — powiedział Eric. „Dwa z nich są przeznaczone do polerowania w osi pionowej, a jeden do polerowania w osi poziomej”.
W warsztacie zatrudniony jest inżynier robotyki, który uczy każdego robota szlifowania określonych kształtów przy użyciu narzędzi z paskiem na palce (typu Dynabrade), a także różnych innych szlifierek taśmowych. Programowanie robota to delikatna sprawa, zwłaszcza biorąc pod uwagę zróżnicowaną granulację, liczbę przejść i różne siły nacisku wywierane przez robota.
Firma nadal zatrudnia osoby zajmujące się polerowaniem ręcznym, szczególnie w przypadku prac niestandardowych. Zatrudnia również spawaczy wykonujących spawanie obwodowe i liniowe, a także spawaczy obsługujących strugarki — proces ten nie tylko poprawia jakość spoin, ale również uzupełnia rotację. Rolki przeciągacza wzmacniają i spłaszczają ścieg spoiny, co pomaga zachować spójność procesu, gdy wymagane są kolejne rotacje.
TMS był czystym warsztatem maszynowym do 1988 roku, kiedy firma opracowała standardową linię stożkowych zasobników. „Zrozumieliśmy, że szczególnie w branży tworzyw sztucznych, otrzymamy różne zapytania dotyczące cen zasobników, które będą się tylko nieznacznie różnić — osiem cali tu, ćwierć cala tam”, powiedział Eric. „Zaczęliśmy więc od 24-calowego stożkowego zasobnika o kącie 60 stopni, opracowaliśmy dla niego proces przędzenia z rozciąganiem [głębokie tłoczenie preformy, a następnie przędzenie] i zbudowaliśmy linię produktów na tej podstawie”. Mieliśmy kilka dziesięciu rozmiarów zasobników, produkujemy od 50 do 100 na raz. Oznacza to, że nie mamy drogich konfiguracji do amortyzacji, a klienci nie muszą płacić za narzędzia. Produkt jest po prostu na półce i możemy go wysłać następnego dnia. Możemy też wykonać dodatkową pracę, taką jak założenie tulei lub kołnierza, lub szkła wziernego, co wymaga pewnych pomocniczych manipulacji.
Kolejna linia produktów, zwana Cleaning Line, obejmuje asortyment pojemników na odpady ze stali nierdzewnej. Pomysł na ten produkt zrodził się w branży myjni samochodowych.
„Produkujemy wiele kopuł próżniowych do myjni samochodowych” – powiedział Eric – „i chcieliśmy zdemontować tę kopułę i wykorzystać ją w czymś innym. Mamy patent na CleanLine i sprzedaliśmy go w ciągu 20 lat”. Dna tych zbiorników są ciągnione, korpus jest walcowany i spawany, górna kopuła jest ciągniona, a następnie zagniatana – proces obrotowy, który tworzy walcowaną krawędź na obrabianym przedmiocie, podobną do żeber wzmacnianych.
Produkty Hoppers i Clean Line są dostępne w różnych poziomach „standardu”. Wewnętrznie firma definiuje „produkt standardowy” jako taki, który można zdjąć z półki i wysłać. Jednak firma ma również „standardowe produkty niestandardowe”, które są częściowo wytwarzane z magazynu, a następnie konfigurowane na zamówienie. W tym miejscu kluczową rolę odgrywają konfiguratory produktów oparte na oprogramowaniu.
„Naprawdę zależy nam na tym, aby nasi klienci zobaczyli produkt i konfigurację, kołnierze montażowe i wykończenia, o które proszą” – powiedziała Maggie Shaffer, menedżer ds. marketingu kierująca programem konfiguratora. „Chcemy, aby klienci mogli intuicyjnie zrozumieć działanie produktu”.
W chwili pisania tego tekstu konfigurator wyświetla konfigurację produktu z wybranymi opcjami i podaje cenę 24-godzinną. (Podobnie jak wielu producentów, TMS mógł w przeszłości utrzymywać ceny dłużej, ale teraz nie może tego zrobić ze względu na zmienne ceny materiałów i ich dostępność). Firma ma nadzieję w przyszłości rozszerzyć możliwości przetwarzania płatności.
Obecnie klienci dzwonią do sklepu, aby zrealizować swoje zamówienia. Zamiast spędzać dni, a nawet tygodnie na generowaniu, organizowaniu i uzyskiwaniu zatwierdzeń rysunków (często czekając zbyt długo w przepełnionej skrzynce odbiorczej), inżynierowie TMS mogą generować rysunki za pomocą zaledwie kilku kliknięć, a następnie natychmiast przesyłać informacje do warsztatu.
Z punktu widzenia klienta ulepszenia maszyn do obróbki metalu, a nawet robotów do szlifowania i polerowania mogą być zupełnie niewidoczne. Jednak konfigurator produktów to ulepszenie, które klienci mogą zauważyć. Poprawia on proces zakupów i oszczędza firmie TMS dni, a nawet tygodnie czasu potrzebnego na realizację zamówienia. To wcale nie jest złe połączenie.
Tim Heston, starszy redaktor w The FABRICATOR, zajmuje się branżą obróbki metali od 1998 r. Swoją karierę rozpoczął w czasopiśmie Welding Magazine wydawanym przez Amerykańskie Stowarzyszenie Spawalnicze. Od tego czasu zajmował się wszystkimi procesami obróbki metali, od tłoczenia, gięcia i cięcia po szlifowanie i polerowanie. Do zespołu The FABRICATOR dołączył w październiku 2007 r.
FABRICATOR to wiodący w Ameryce Północnej magazyn poświęcony branży obróbki i produkcji metali. W magazynie można znaleźć wiadomości, artykuły techniczne i opisy przypadków, które pozwalają producentom wykonywać swoją pracę bardziej efektywnie. FABRICATOR obsługuje branżę od 1970 roku.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowe wydanie czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępne, dzięki czemu można łatwo zapoznać się z cennymi zasobami branżowymi.
Uzyskaj pełny dostęp do wydania cyfrowego czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dla rynku tłoczenia metali.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The Fabricator w języku hiszpańskim, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.