Rolka przymocowana do ramienia dźwigni ma kształt zbliżony do zewnętrznej średnicy obracającej się części. Podstawowe elementy narzędzia wymagane do większości operacji wyoblania obejmują trzpień, popychacz przytrzymujący metal, rolki i ramiona dźwigni tworzące część oraz narzędzie do obciągania. Zdjęcie: Toledo Metal Spinning Company.
Rozwój asortymentu firmy Toledo Metal Spinning Co. może nie być typowy, ale nie jest wyjątkowy na rynku obróbki i produkcji metali. Sklep w Toledo w stanie Ohio rozpoczął produkcję elementów 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 pozwala zrównoważyć obciążenie sklepu. Duplikacja pracy otwiera również drzwi dla robotyki i innych form automatyzacji. Przychody i zyski wzrosły, a świat zdawał się radzić sobie dobrze.
Ale czy biznes rozwija się tak szybko, jak to możliwe? Liderzy sklepu zatrudniającego 45 pracowników wiedzieli, że organizacja ma większy potencjał, zwłaszcza gdy zobaczyli, jak inżynierowie sprzedaży spędzają swoje dni. Mimo że TMS oferuje wiele linii produktów, wielu produktów nie można po prostu pobrać z zapasów gotowych produktów i wysłać. Są one konfigurowane na zamówienie. Oznacza to, że inżynierowie sprzedaży spędzają dużo czasu na przygotowywaniu dokumentów do zamówień, określając tutaj tuleje i konkretne akcesoria lub środki polerujące tutaj.
TMS ma pewne ograniczenia techniczne i aby się ich pozbyć, w tym roku firma wprowadziła system konfiguracji produktów. Oprogramowanie dostosowane do potrzeb klienta, stworzone na bazie SolidWorks, pozwala klientom konfigurować własne produkty i otrzymywać wyceny online. Taka automatyzacja obsługi klienta powinna uprościć przetwarzanie zamówień, a co najważniejsze, umożliwić inżynierom sprzedaży bezpłatne wykonywanie większej ilości prac niestandardowych. Krótko mówiąc, narzędzie to powinno pomóc zwiększyć wydajność wyceny i projektowania, co jest dobrą rzeczą. W końcu im mniej wydajne są prace inżynieryjne i wyceny, tym trudniej jest rozwijać sklep.
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 tokarzy, którzy mieli wieloletnie doświadczenie w pracy z tokarkami i dźwigniami, doskonaląc proces wyoblania. Tokarka obraca półfabrykat, a tokarz używa dźwigni, aby docisnąć rolki do obrabianego przedmiotu, nadając mu kształt trzpienia.
TMS z czasem rozszerzyło swoją działalność o głębokie tłoczenie, produkując części tłoczone, jak również półfabrykaty do przędzenia. Rozciągarka wykrawa półfabrykat i montuje go na tokarce obrotowej. Rozpoczęcie od półfabrykatu, a nie płaskiego wykroju, pozwala na przędzenie materiału na większą głębokość i mniejsze średnice.
Obecnie TMS jest nadal firmą rodzinną, ale nie jest to już firma rodziny Bruehnerów. Firma zmieniła właściciela w 1964 r., kiedy Bruehner sprzedał ją Kenowi i Billowi Fankauserom, którzy nie byli blacharzami z tradycjami, lecz inżynierem i księgowym. Syn Kena, Eric Fankhauser, obecnie wiceprezes TMS, opowiada tę historię.
„Jako młody księgowy, mój tata dostał konto [TMS] od przyjaciela, który pracował w firmie księgowej Ernst and Ernst. Mój tata audytował fabryki i firmy i wykonał świetną robotę, Rudy dał He wysłał czek na 100 dolarów. To postawiło mojego tatę w trudnej sytuacji. Gdyby zrealizował ten czek, byłby to konflikt interesów. Więc poszedł do partnerów Ernst and Ernst i zapytał, co zrobić, a oni powiedzieli mu, żeby wystawił Potwierdził czek na partnera. Tak zrobił, a kiedy czek został zrealizowany, Rudy był naprawdę zdenerwowany, widząc, że został potwierdzony 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 pomyślał o tym i w końcu powiedział: „Jesteś typem osoby, którą chciałbym mieć jako właściciela tej firmy. Czy jesteś zainteresowany jej kupnem?”
Ken Fankhauser pomyślał o tym, a następnie zadzwonił do swojego brata Billa, który był wówczas inżynierem lotnictwa i kosmonautyki w Boeing w Seattle. Jak wspomina Eric, „Mój wujek Bill przyleciał i obejrzał firmę, a oni postanowili 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 obsługę 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 metali (i ogólnie maszyny produkcyjne) odchodzą od obsługi ręcznej na rzecz sterowania programowalnego.
W latach 60. para kupiła tokarkę obrotową Leifeld napędzaną szablonem, podobną do starej prasy dziurkującej napędzanej szablonem. Operator manipuluje joystickiem, który napędza rysik na szablonie w kształcie obracającej się części. „To początek automatyzacji TMS” — powiedział brat Erica, Craig, który jest obecnie wiceprezesem ds. sprzedaży w TMS.
Technologia firmy rozwijała się poprzez produkcję różnych typów tokarek obrotowych sterowanych za pomocą szablonów, aż do momentu powstania sterowanych komputerowo maszyn, których fabryki używają do dziś. Mimo to istnieje kilka aspektów, które odróżniają proces wyoblania metali od innych procesów. Po pierwsze, nawet najnowocześniejszych systemów nie może obsługiwać osoba, która nie zna podstaw wyoblania.
„Nie można po prostu położyć półfabrykatu i pozwolić maszynie automatycznie obrócić część na podstawie rysunku” — powiedział Eric, dodając, że operatorzy muszą tworzyć nowe programy części, manipulując joystickiem, który dostosowuje położenie rolki podczas 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 twardość i wytrzymałość na rozciąganie” — powiedział Craig. „Co więcej, metal nagrzewa się podczas wirowania, a ciepło to jest następnie przekazywane do narzędzia. W miarę nagrzewania się stali rozszerza się. 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 warsztatowa działała na pasie przymocowanym do wału nad głową. Przeszedł na emeryturę z warsztatu z najnowszymi programowalnymi wirówkami.
Obecnie w fabryce pracują niektórzy pracownicy, którzy pracują w firmie od ponad 30 lat, inni od ponad 20 lat, a ci, którzy przeszli szkolenie w zakresie procesu przędzenia, pracują zarówno przy procesach ręcznych, jak i zautomatyzowanych. Jeśli warsztat musi wyprodukować proste, jednorazowe części przędzalnicze, nadal ma sens, aby przędzalnik uruchomił tokarkę ręczną.
Mimo to firma aktywnie korzysta z automatyzacji, o czym świadczy wykorzystanie robotyki w szlifowaniu i polerowaniu. „Mamy trzy roboty w firmie, które zajmują się polerowaniem” — powiedział Eric. „Dwa z nich są przeznaczone do polerowania w osi pionowej, a jeden w osi poziomej”.
W warsztacie zatrudniony jest inżynier robotyki, który uczy każdego robota szlifowania określonych kształtów za pomocą narzędzi zaciskowych (typu Dynabrade), a także różnych szlifierek taśmowych. Programowanie robota to delikatna sprawa, szczególnie biorąc pod uwagę zróżnicowaną granulację, liczbę przejść i różne naciski stosowane przez robota.
Firma nadal zatrudnia osoby zajmujące się polerowaniem ręcznym, w szczególności 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 spoinę, co pomaga zachować spójność procesu, gdy wymagane są kolejne rotacje.
TMS było czystym warsztatem maszynowym do 1988 roku, kiedy to firma opracowała standardową linię stożkowych zasobników. „Zrozumieliśmy, że zwłaszcza w przemyśle tworzyw sztucznych, otrzymywaliśmy różne prośby o ceny zasobników, które różniły się tylko nieznacznie — osiem cali tu, ćwierć cala tam”, powiedział Eric. „Więc zaczęliśmy od 24-calowego stożkowego zasobnika o kącie 60 stopni, opracowaliśmy dla niego proces rozciągania przędzy [głębokie tłoczenie preformy, a następnie wirowanie] i zbudowaliśmy linię produktów na tej podstawie”. Mieliśmy kilka rozmiarów zasobników dziesięciu, produkujemy około 50 do 100 na raz. Oznacza to, że nie mamy drogich konfiguracji do amortyzacji, a klienci nie muszą płacić za narzędzia. Jest po prostu na półce i możemy go wysłać następnego dnia. Albo możemy wykonać dodatkową pracę, taką jak umieszczenie tulei lub kołnierza lub szkła kontrolnego, z których wszystkie wymagają 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 rozebrać tę kopułę i zrobić z nią coś innego. Mamy patent na projekt CleanLine i sprzedaliśmy 20 lat”. Dna tych naczyń są ciągnione, korpus jest walcowany i spawany, górna kopuła jest ciągniona, a następnie następuje zaciskanie, proces obrotowy, który tworzy walcowaną krawędź na obrabianym przedmiocie, podobnie jak w przypadku wzmocnionych żeber.
Produkty Hoppers i Clean Line są dostępne na różnych poziomach „standardu”. Wewnętrznie firma definiuje „standardowy produkt” jako taki, który można zdjąć z półki i wysłać. Ale ponownie, firma ma również „standardowe produkty niestandardowe”, które są częściowo wytwarzane z magazynu, a następnie konfigurowane na zamówienie. To właśnie tutaj konfiguratory produktów oparte na oprogramowaniu odgrywają kluczową rolę.
„Naprawdę chcemy, aby nasi klienci zobaczyli produkt i konfigurację, kołnierze montażowe i wykończenia, o które proszą” — powiedziała Maggie Shaffer, kierownik ds. marketingu kierująca programem konfiguratora. „Chcemy, aby klienci mogli intuicyjnie zrozumieć produkt”.
W chwili pisania tego tekstu konfigurator wyświetla konfigurację produktu z wybranymi opcjami i podaje cenę 24-godzinną. (Podobnie jak wielu producentów, TMS mógł utrzymywać ceny dłużej w przeszłości, ale teraz nie może tego zrobić ze względu na zmienność cen materiałów i ich dostępność). Firma ma nadzieję w przyszłości rozszerzyć możliwości przetwarzania płatności.
Obecnie klienci dzwonią do sklepu, aby zrealizować swoje zamówienie. 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 zaledwie kilkoma kliknięciami, a następnie natychmiast przesyłać informacje do warsztatu.
Z punktu widzenia klienta usprawnienia maszyn do obróbki metalu lub nawet robotów do szlifowania i polerowania mogą być zupełnie niewidoczne. Jednak konfigurator produktów to usprawnienie, które klienci mogą zauważyć. Poprawia on ich doświadczenie zakupowe i oszczędza firmie TMS dni, a nawet tygodnie czasu potrzebnego na realizację zamówienia. To wcale nie jest złe połączenie.
Tim Heston, starszy redaktor naczelny czasopisma The FABRICATOR, zajmuje się branżą obróbki metali od 1998 r. Swoją karierę rozpoczął w czasopiśmie Welding Magazine wydawanym przez American Welding Society. Od tego czasu zajmował się wszystkimi procesami obróbki metali, od tłoczenia, gięcia i cięcia po szlifowanie i polerowanie. Dołączył do zespołu The FABRICATOR w październiku 2007 r.
FABRICATOR to wiodący w Ameryce Północnej magazyn poświęcony branży obróbki plastycznej i produkcji metali. W magazynie można znaleźć wiadomości, artykuły techniczne i opisy przypadków, które pozwalają producentom wykonywać swoją pracę bardziej efektywnie. FABRICATOR świadczy usługi dla branży od 1970 roku.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowa edycja czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępna, umożliwiając łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Ciesz się pełnym dostępem do cyfrowej wersji 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.