從制造零件到獲取利潤(rùn)

Insigne

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。

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�廠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,。

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’,。”他回想起當(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),。”Dumoulin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,�,！彼�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,�,！耙虼宋覀儧Q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,�,！爱�(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),。

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,。總之,，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,�,！痹摿鞒滩粌H可以對(duì)生產(chǎn)區(qū)程序進(jìn)行編碼（這類程序?qū)�機(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。

一些數(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,。”Dumoulin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,。

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,�,；蛟S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,。”如今,，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)）