L'atelier prospère grâce aux technologies avancées de fabrication et d'usinage

DP Tool &Machine Inc. (Avon, NY) est un atelier d'usinage sous contrat qui bénéficie d'une gamme complète de technologies d'usinage et de fabrication avancées. Il s'agit notamment des machines multitâches et à cinq axes, ainsi que de l'automatisation et d'une certaine connectivité numérique.

La stratégie commerciale clé de DP Tool est la standardisation en matière de machines-outils et d'automatisation. La standardisation des machines et des plates-formes de contrôle donne à l'atelier cohérence et flexibilité, facilite la maintenance des machines, raccourcit la courbe d'apprentissage des employés et leur permet de passer d'une machine à l'autre sans provoquer de goulots d'étranglement ni de perte de temps de production.

Les frères Peter et David Phillips dirigent DP Tool, l'entreprise que leur père a créée en 1972. L'entreprise est passée d'une entreprise qui acceptait n'importe quel travail qui franchissait la porte à une autre avec plus de 100 clients dans des secteurs aussi divers que l'automobile, l'alimentation et les boissons. , l'imagerie médicale, les machines, le pétrole et le gaz et la distribution d'électricité. La croissance est stimulée par les nouveaux travaux provenant à la fois des clients existants et des nouveaux clients.

Selon les frères Phillips, DP Tool a tendance à laisser les emplois banalisés à d'autres ateliers tout en poursuivant des emplois à haute valeur ajoutée impliquant des pièces complexes à tolérances serrées que la plupart des ateliers ne peuvent pas produire de manière rentable. Les travaux ciblés pour DP Tool sont ceux qui englobent des familles de pièces qui nécessitent des livraisons juste à temps. Ce type de travail comme l'usinage de composants automobiles pour des véhicules spécialisés comme le camion Ford Raptor et la Ford Shelby GT 500 Mustang se prête bien aux nombreuses machines automatisées de l'atelier.

DP Tool possède plus de 50 machines-outils, toutes de Mazak Corp. (Florence, KY). La gamme comprend tout, des centres de tournage, des machines multitâches et des machines complètes à cinq axes aux tours verticaux, horizontaux et verticaux standard.

Les pièces à usiner chez DP Tool sont à la fois rondes et prismatiques et sont fabriquées à partir d'une variété de matériaux, y compris le cuivre, l'Inconel, les aciers inoxydables, le laiton, l'aluminium, la fonte ductile et les aciers à outils. Les tailles typiques peuvent aller de pièces mesurant 0,500 à 36 pouces (12,7 à 914 mm) de diamètre et présentent des tolérances allant de ± 0,001 à ± 0,0003 (0,01 mm). Les opérations de traitement des pièces de l'atelier comprennent le tournage, le fraisage, le perçage et le filetage, ainsi que l'alésage profond et le tournage dur.

La taille des lots de travaux va d'une pièce à des centaines, mais la moyenne se situe généralement entre 15 et 20 pièces. La plupart des travaux à haut volume/faible volume et des travaux de production à court terme de l'atelier font partie de travaux récurrents, et en un mois, DP Tool peut expédier des pièces pour plus de 500 travaux.

Les Mazak les plus récents de l'atelier sont sept centres d'usinage horizontaux HCN 5000, dont certains sont équipés des nouveaux Mazatrol Smooth Controls de Mazak. Les sept machines font partie d'un système d'automatisation de grande hauteur Mazak Palletech à deux niveaux. Il comprend un robot guidé par rail, une capacité de stockage de 60 palettes et le contrôleur de cellule Smooth PMC de Mazak qui supervise toutes les opérations et aide DP Tool à tirer parti de la flexibilité de la cellule.

Avec le système d'automatisation Palletech, un opérateur peut, à certains moments, faire fonctionner les sept HCN 5000 en desservant les stations de chargement/déchargement et en suivant les changements d'outils nécessaires. Le système comprend un préréglage programmable entièrement automatique et le logiciel Smooth PMC de Mazak. Bien qu'initialement acquises pour un gros travail de production, des machines supplémentaires ont été ajoutées, et la flexibilité de la cellule permet à l'atelier de combler les hauts et les bas de la production avec d'autres travaux pour maintenir le calendrier de la cellule plein.

"Ce que nous faisons, c'est charger un travail de production, puis remplir tout espace disponible avec des travaux juste-à-temps", a expliqué Peter Phillips, président de DP Tool. « Nous consacrons généralement le travail à volume élevé à peut-être trois des HCN, tandis que les travaux à court terme vont aux quatre autres avec des magasins d'une capacité de 160 outils. La cellule est très flexible et nous pouvons la configurer pour répondre à nos besoins spécifiques, en exécutant certains travaux pendant la journée et d'autres pendant la nuit."

Sur ses multiplex automatisés, DP Tool, encore une fois, exécute plus que de simples travaux d'usinage à grand volume :certains ne concernent que 10 ou 20 pièces, généralement sous la forme de familles de produits. Les opérateurs de ces machines automatisées maintiennent simplement les tables portiques alimentées en pièces brutes qui entrent dans les machines et sortent complètes. Les opérateurs ne sont responsables d'aucune opération d'usinage, à l'exception du changement d'outils usés et de la réalisation de décalages si nécessaire. Ils sont cependant responsables du contrôle de la qualité des pièces ainsi que de la mesure et de la saisie des données dans un SPC. Ils effectuent également des travaux d'assemblage et de finition en cas de besoin.

"Chez nous, l'automatisation n'est pas qu'une question d'argent, c'est une question de traitement des pièces", a commenté Phillips. "Chaque fois que quelqu'un met la main dans une machine pour charger ou décharger une pièce, même si elle ne pèse que 15 lb [6,8 kg], et doit le faire toute la journée, vous vous retrouvez avec des problèmes ergonomiques. Donc, pour nous, c'est toujours mieux d'avoir un robot ou une sorte d'automatisation."

Il a ajouté que l'atelier obtient un meilleur retour sur investissement lorsqu'il est capable de mettre en place des travaux rapidement, et le portique de base Mazak leur permet de le faire étant donné la facilité de changement et de programmation. "Ce sont tous des cycles en conserve", a-t-il déclaré. "Nous saisissons quelques variables et le système charge la pièce."

En plus d'optimiser la production grâce à l'automatisation, l'atelier a mis en œuvre MTConnect et a récemment testé le protocole de communication standard sur un sous-ensemble de machines plus petites.

"Nous avons immédiatement reconnu sa valeur", a déclaré Phillips. "À ce stade, il ne s'agit pas seulement de la collecte de données, mais aussi du fait que cela donne à nos employés une plus grande visibilité sur leurs résultats opérationnels individuels. Finalement, nous voulons arriver au niveau où nous avons des moniteurs dans tout le magasin afin que chacun puisse mesurer la production de son département, puis utiliser ces données pour définir et atteindre des objectifs. Nous mesurerons également une certaine utilisation/efficacité globale de l'équipement (OEE)."

Presque tous les tours multitâches Mazak de DP Tool ont Y -capacité d'axe et broches simples ou doubles. Ces machines, ainsi que les verticales à cinq axes complètes de l'atelier, permettent à DP Tool d'usiner autant, sinon la totalité, des caractéristiques d'une pièce en une seule configuration pour maintenir des tolérances relationnelles extrêmement strictes. Ses machines Integrex, en particulier, offrent la flexibilité nécessaire pour produire des pièces prismatiques rarement envisagées pour une opération de tournage à partir de pièces rondes afin d'éliminer la manipulation des pièces.

"Chaque fois qu'une machine s'arrête pour une intervention de l'opérateur, la durée peut varier", a expliqué Phillips. "Il n'y a pas de cohérence. Et avec les Mazak, les pièces sortent des machines avec la production Done in One. Cela améliore la qualité car nous pouvons contrôler et garantir la précision de positionnement car la machine effectue toute la manipulation des pièces. »

"Pour notre type de travail, les Mazak rendent les configurations de travail beaucoup plus rapides et plus faciles", a déclaré David Phillips, vice-président de DP Tool. « Les nouvelles commandes Mazatrol Smooth, par exemple, sont beaucoup plus puissantes et nous permettent d'importer des fichiers de modèle de pièce et de créer des programmes machine directement à partir de ceux-ci. Les contrôles réduisent considérablement le risque de mettre au rebut la première partie d'un travail. »