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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 從制造零件到獲取利潤(rùn) [打印本頁]

作者: Insigne    時(shí)間: 2018-8-17 09:32
標(biāo)題: 從制造零件到獲取利潤(rùn)
廢鐵也能做出好芯片,,但這無法讓工廠與眾不同。Don Dumoulin曾經(jīng)在多家公司工作過,,包括Procter & Gamble,、Glaxo-Smith Kline和Blackstone Private Equity,最終他在2013年收購(gòu)了一家模具工廠,。受到美國(guó)制造業(yè)復(fù)興的鼓舞,,他說如果不是看到這一行業(yè)和這家工廠的具體前景,他絕不會(huì)做出這一行動(dòng),,而且他看重的不僅是這一點(diǎn),。但是,在最新的“鐵”(一臺(tái)以堅(jiān)硬的花崗巖為基礎(chǔ)的五軸機(jī)床)到達(dá)前,,該工廠的潛力并沒有得到充分釋放,,即這臺(tái)機(jī)床可以節(jié)約數(shù)百小時(shí)的人工拋光時(shí)間,同時(shí)在某些情況下無需進(jìn)行電火花加工,。

這臺(tái)嶄新的機(jī)床并非為Precise Tooling Solutions公司近期差異化工作的唯一成果,。這家占地50000ft2的工廠中堆滿了大型康明斯發(fā)動(dòng)機(jī)坯塊,這些坯件處于不同加工階段,,而這些僅僅是這臺(tái)新五軸機(jī)床帶來的諸多合同業(yè)務(wù)之一,。這家工廠(主要關(guān)注大型零件)位于印第安納州哥倫布市,占地面積約為2000ft2,,該工廠專門生產(chǎn)ErgoSmart設(shè)備,,這是一套符合人體工程學(xué)的工作站和機(jī)床底座,于2016年購(gòu)入用于出售給許多采購(gòu)注塑模具的客戶,。

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圖1  除其他優(yōu)勢(shì)外,,Precise Tooling Solutions公司的Roeders RXU 1001 DSH五軸機(jī)床的精度還能通過降低電火花加工和拋光需求提高多元性和效率。這項(xiàng)技術(shù)投資基于持續(xù)性的數(shù)據(jù)收集和分析

新業(yè)務(wù)并未取消工廠的核心專業(yè),,核心專業(yè)“精準(zhǔn)模具”直到去年還在運(yùn)營(yíng),。相反,Precise Tooling Solutions公司的50名員工目前仍在制造和修改模具,,生產(chǎn)量同之前一樣,。區(qū)別在于在過去5年中,該工廠尋找了足夠的額外產(chǎn)能,,而長(zhǎng)期占據(jù)主導(dǎo)地位的汽車工裝業(yè)務(wù)比例從總業(yè)務(wù)占比的80%降到不足60%,。同時(shí),,ErgoSmart業(yè)務(wù)同之前的合同工作類似,可以匹配現(xiàn)有工作流程,。

做到這一步并不需要改變?cè)摴S沿用了四十年未變的加工機(jī)制,。Dumoulin表示這主要是現(xiàn)場(chǎng)員工的想法,他們認(rèn)為他將這臺(tái)新的五軸機(jī)床描述為“機(jī)床中的法拉利”完全是基于資深機(jī)械師的經(jīng)驗(yàn),,而公司的戰(zhàn)略決策方式發(fā)生了改變,。

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圖2  這種新型五軸機(jī)床據(jù)稱在這家位于Indiana的Columbus工廠的數(shù)百英里的范圍內(nèi)提供最大的Roeders五軸機(jī)床作業(yè)區(qū)

在某些情況下直觀化可能非常重要,因?yàn)楸仨毜玫娇烧撟C的實(shí)際證據(jù)的支持才能在當(dāng)代的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)性業(yè)務(wù)中發(fā)揮作用,,Dumoulin解釋稱,。對(duì)于機(jī)加工工廠而言,這意味著對(duì)于所需工具或庫(kù)存的位置不應(yīng)存在任何疑問,。對(duì)于中斷的工作流程不得存在任何誤解,。關(guān)于那些方面實(shí)際存在的瓶頸問題或者實(shí)際需要潛在新技術(shù)不得存在任何不確定性。更廣泛的說,,當(dāng)經(jīng)濟(jì)表現(xiàn)下滑時(shí),,老客戶和員工豐富的車間經(jīng)驗(yàn)并不足以保證競(jìng)爭(zhēng)力。簡(jiǎn)言之,,關(guān)鍵在于采用小規(guī)模加工車間并圍繞其進(jìn)行大型企業(yè)那樣的分析,。

Dumoulin承認(rèn)過去五年的轉(zhuǎn)型并非一帆風(fēng)順。但是在他看來,,一帆風(fēng)順同樣可能意味著危險(xiǎn),。他說數(shù)十年不變的傳統(tǒng)經(jīng)營(yíng)方式很容易阻礙工廠發(fā)揮全部潛力,同時(shí)這也為投資新式五軸機(jī)床提供了機(jī)遇,�,!八麄兛偸钦f‘我認(rèn)為或我覺得’而并非‘事實(shí)是什么’�,!彼叵肫甬�(dāng)初考慮收購(gòu)的許多機(jī)加工工廠,。

在Precise Tooling公司,第一步就是了解已有方法的無效性(以及機(jī)遇),�,!拔覀兙幹屏穗娮颖砀癫⑼ㄟ^13種不同方式輸入相同的數(shù)據(jù)�,!盌umoulin解釋了當(dāng)初如何在收購(gòu)了該工廠后立即決定投資企業(yè)資源規(guī)劃(ERP)系統(tǒng),。

該系統(tǒng)名為E2 Shop System,,由Shoptech Software公司開發(fā),,同許多其他投資企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)一樣均采用模塊化設(shè)計(jì)。這有助于在逐步適應(yīng)一個(gè)模塊后,,繼續(xù)添加其他模塊,。但是,,Dumoulin否決了這一特殊考慮。他說:“許多人希望循序漸進(jìn),,但是那可能會(huì)成為我們做過的最糟糕的事情,。”他解釋稱同時(shí)在兩個(gè)系統(tǒng)中作業(yè)可能會(huì)加劇混亂,,甚至造成拖后退,。“因此我們決定一次到位,,就行更換創(chuàng)可貼一樣,。”

估算,、報(bào)價(jià),、采購(gòu)、工作排程,、會(huì)計(jì)處理,、發(fā)貨、成本和質(zhì)量數(shù)據(jù)分析,,所有功能一應(yīng)俱全,,員工在90天內(nèi)完成所有培訓(xùn)。Dumoulin強(qiáng)調(diào)這次轉(zhuǎn)型并不輕松,,除了E2支持人員提供的大量幫助外,,他說轉(zhuǎn)型成功還需要堅(jiān)持這樣一種信念,即不要因?yàn)闊o法實(shí)現(xiàn)完美而畏首畏尾,。這一態(tài)度在早期階段非常重要,。“當(dāng)軟件無法準(zhǔn)確的完成要求時(shí),,可能會(huì)出現(xiàn)問題,,但這是必然的事情。你不能指望軟件成為萬金油,。但是,,大家確實(shí)需要了解信息的基本依據(jù),而最好的信息依據(jù)就是現(xiàn)代企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng),�,!�

Dumoulin將企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)視為一種基礎(chǔ),一種不完美的基礎(chǔ),,這表明這類系統(tǒng)同工廠認(rèn)為的那樣一樣重要,。例如E2系統(tǒng)可以以秒為增量跟蹤基于時(shí)間的生產(chǎn)率指標(biāo),而非像舊式電子表格那樣以每半小時(shí)為增量,,如果員工在計(jì)時(shí)開始后花費(fèi)20 min才能適應(yīng),,則會(huì)浪費(fèi)這一功能,。相反,員工應(yīng)在他們的工作站直接計(jì)時(shí),,并且只在做好生產(chǎn)準(zhǔn)備后開始計(jì)時(shí),。

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圖3  通過共享綜合汽車照明和內(nèi)飾模具,該廠每年可加工35~100個(gè)新注塑模具,,同時(shí)可以維修/修改300~350個(gè)模具,。該廠生產(chǎn)的新模具的重量大部分介于200~750t之間,但是該廠所維修的模具重量通常更大

為打破這種舒適的生產(chǎn)方式需要形成紀(jì)律和車間層面的支持,,這需要讓每一個(gè)人積極參與到轉(zhuǎn)型中來,,這里的“積極參與”不僅指“接受企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)的相關(guān)培訓(xùn)”。下一步是利用6個(gè)月的時(shí)間獲得國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)對(duì)該質(zhì)量系統(tǒng)的認(rèn)證,,證明這種新方法的價(jià)值,,因?yàn)槠髽I(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)讓工作更簡(jiǎn)單。實(shí)際上,,E2系統(tǒng)是一種專門針對(duì)ISO設(shè)計(jì)的整體模塊,。其他功能同樣有用,比如白板—排程功能讓該系統(tǒng)可以更輕松的規(guī)劃,、定位瓶頸,,進(jìn)行假設(shè)實(shí)驗(yàn)和評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

同時(shí),,獲得ISO認(rèn)證會(huì)鞏固ERP數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的依據(jù),,甚至員工也會(huì)開始意識(shí)到系統(tǒng)的強(qiáng)大功能及其帶來的好處�,?傊�,,在2014年,為了獲得ISO 9001:2008認(rèn)證,,需要對(duì)流程進(jìn)行記錄,,根據(jù)需要對(duì)流程展開頭腦風(fēng)暴并進(jìn)行修改,編制相關(guān)檢查表為員工提供指導(dǎo)以及確保遵守最新的嚴(yán)苛品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),。Dumoulin表示:“我們進(jìn)行了兩次測(cè)量并立即進(jìn)行了削減,。”該流程不僅可以對(duì)生產(chǎn)區(qū)程序進(jìn)行編碼(這類程序?qū)C(jī)械師已變得非常死板),,同時(shí)還迫使機(jī)械師了解并糾正缺陷和低效,。

對(duì)于新的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和新改善的流程帶來的好處,得益于一項(xiàng)10%利潤(rùn)分享計(jì)劃,,一些成本節(jié)約直接變?yōu)閱T工的收入,。這種直接回報(bào)導(dǎo)致更容易證明一種更高效的方法所具備的優(yōu)勢(shì)。2016年早期,,Dumoulin利用剛剛獲得的ISO認(rèn)證取得了新的成果,,比如該工廠首次實(shí)現(xiàn)了99%的按時(shí)交貨率,。通過保持通信開放確保此類消息傳播非常重要,。除了定期的“公司狀況”會(huì)議外,,還需要堅(jiān)持同各工種討論每一項(xiàng)問題,注重發(fā)現(xiàn)流程問題而非人員問題,。Dumoulin稱這種開明的方法是改變企業(yè)文化和釋放投資資本的重要內(nèi)容,。

些數(shù)字可以為這類主張?zhí)峁┲С帧?015年,質(zhì)量問題造成的虧損額(即因?yàn)閺U棄,、返工或無法滿足營(yíng)業(yè)毛利目標(biāo)造成的收入損失)從2014年的22.5萬美元降至15萬美元,。該數(shù)字在2016年達(dá)到7萬美元,2017年為4萬美元,。隨著該數(shù)字的持續(xù)下降,,投資額不斷提升,在過去的3年中,,該工廠對(duì)資本設(shè)備的投資額約為4百萬美元,。

該工廠最近的一項(xiàng)設(shè)備投資是新式羅德斯RXU 1001 DSH機(jī)床,2017年8月安裝,。五軸加工適用性廣泛,,當(dāng)汽車頭燈和尾燈模具(Precise Tooling公司的主要產(chǎn)品)客戶不希望使用電火花加工進(jìn)行涉及發(fā)光二極管(LED)的加工時(shí),五軸加工就成為了優(yōu)先選擇,。因?yàn)殡娀鸹ǔ尚图庸らL(zhǎng)期以來一直是(并且仍然是)對(duì)那些難以完全銑削的形狀進(jìn)行后續(xù)加工的首選工藝,,所以這會(huì)導(dǎo)致一個(gè)問題。 盡管如此,,新的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和新改進(jìn)的流程讓Precise Tooling公司將挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為機(jī)遇做好了充分的準(zhǔn)備,。

“客戶的要求讓我們變得更好�,!盌umoulin談到需要可以匹敵電火花加工的設(shè)備時(shí)表示,。他還稱機(jī)械師對(duì)這臺(tái)設(shè)備的速度和精度同樣印象深刻。這臺(tái)設(shè)備提高了產(chǎn)能,,尤其是大型零件的熄燈產(chǎn)能,,這對(duì)于該工廠核心制模業(yè)務(wù)外的多元化非常重要。

來自制造業(yè)以外的成功并未讓Dumoulin回避高昂的成本,。相反,,他說需要慢慢習(xí)慣對(duì)復(fù)雜機(jī)床的需求,更不用說本文中的互補(bǔ)性工裝和CAM軟件,。然而,,如果不事先確定論證和評(píng)估此類巨額投資的潛在影響所需的運(yùn)營(yíng)可預(yù)見性,則決策會(huì)變得更加困難,。本質(zhì)而言,,基于數(shù)據(jù)的決策有助于提供方法,,還能在工作要求變化時(shí)提供投資和適應(yīng)的勇氣。如今,,他正在考慮引進(jìn)第二臺(tái)五軸機(jī)床,。

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圖4  雖然該廠此類業(yè)務(wù)較少,但是電火花成型加工仍然是一種重要工具,。實(shí)際上,,該廠只是最近才采購(gòu)了一臺(tái)新的電火花成型加工刻模機(jī):Mitsubishi EA28V

Precise Tooling公司在未來可能會(huì)投資更多的機(jī)床。Dumoulin稱他一直在為公司的新型ErgoSmart工作站業(yè)務(wù)尋找后繼者,。該工廠每年生產(chǎn)數(shù)百件桌面模具,,而這只是該工廠基本合同加工業(yè)務(wù)的一部分。鑒于采購(gòu)和銷售自有工作臺(tái)系列的機(jī)遇,,該團(tuán)隊(duì)認(rèn)識(shí)到加工機(jī)座,、卡具和其他部件并不會(huì)對(duì)現(xiàn)有工作流造成顯著干擾。此外,,工廠擁有足夠的空間用于將整條組裝線簡(jiǎn)單地從原位置遷移過來,。或許最重要的一點(diǎn),,是該工廠所服務(wù)的注塑模具和工業(yè)零件采購(gòu)商同樣也是用于降低背部損傷的相關(guān)產(chǎn)品的理想客戶,。目前,相關(guān)數(shù)字也支持了這一觀點(diǎn),,Dumoulin預(yù)測(cè)至少在未來幾年中ErgoSmart的收入每年均會(huì)翻倍,。

這同Dumoulin原來的預(yù)想并不一樣,雖然計(jì)劃涉足機(jī)械加工業(yè)務(wù),,但他最初只打算收購(gòu)小中型工廠,,按照他的說法是:“為他們的客戶和嫻熟員工整合各類工廠�,!比缃�,,他預(yù)計(jì)總體業(yè)務(wù)量每年都會(huì)實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)增長(zhǎng)。

對(duì)于更廣泛的行業(yè)領(lǐng)域,,他認(rèn)為其他中小型工廠也會(huì)找到自己的ErgoSmart,。其他工廠也會(huì)采用一種效率更高的方法,突破傳統(tǒng)加工知識(shí),。Dumoulin認(rèn)為,,小型工廠有自己的發(fā)展之道,雖然這條道路初看起來并不容易,。
(轉(zhuǎn))






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