KPI加工是一家五人制造工廠,生產用于不同行業的各種零部件、固定裝置和刀具。然而,一開始并不是這樣。 這家公司是由Barry Carpenter在20世紀70年代創立的,當時設立在Illinois Sheridan的車庫,只有一臺手動銑床和一臺手動車床。他發現專門從事變速箱生產能夠獲得更多利益。很快,公司增加了CNC加工中心和更多的員工,并搬到較大的廠房中。在巔峰時期,公司雇傭了8人。然而,2008年遭遇了毀滅性的打擊。Scott Carpenter,Barry的兒子,回憶說,“那年的經濟蕭條使KPI的大客戶處于特別困難的境地,也給KPI帶來了災難性打擊。工廠嚴重依靠客戶業務。與很多小企業業主一樣,我的父親有一個客戶占其工作量的80%。”年輕的Carpenter說,“因為產品沒有多樣化,不得不關閉公司。”老Carpenter在2008年退休,并開始轉銷KPI設備。 幸運的是,設備銷售并不順利。當時,Scott Carpenter與一個朋友Eric Pine在伊利諾伊州一起做生意。他們都對建設一個小車間,并將其慢慢擴大非常感興趣,認為這是一個機遇。2011年,Scott回到KPI,幫助父親準備一臺剛出售的機床。他告訴父親,這次回來,是想購買公司的剩余設備。“我不想讓父母繼續銷售設備。”他說,但是Carpenter先生的父母對此持懷疑態度。“沒有商業計劃書,他們是不會交鑰匙的。我花了六個月時間說服他們,但是最后,我們達成協議,由我接管工廠。”
因此,KPI公司在2012年重新開始營業,最初只有兩名員工,Carpenter與Pine。而且,設備都是原來工廠的,包含一臺舊CNC加工中心和一臺CNC車床。此外,他們還增加了新的1997 Haas VMC(仍在使用)。據Pine說:“他們的長期目標是建立多樣化客戶群,并購買多軸機床來擴大公司能力。” 工廠立即收到了來自石油和天然氣行業零部件加工的訂單,同時也開始生產其他零部件,包括滑輪、樞軸、托架、螺栓和飛機油門。“業務突飛猛進。”Pine說,“問題是如何讓工廠現有的機床和不太現代化的設備跟上腳步,滿足工廠業務量上升的需求。 兩個人都說,克服此問題需要解決一個特別棘手的問題就是工廠的CAM軟件,他們采用了BobCAD-CAM的高速自適應粗加工選項。此選項最小化傳統偏移刀具路徑的走停行動,可以提高切削效率。在此特征創建的刀具路徑上,在整個切削期間,刀具與材料結合,因此在刀具上產生的載荷更加穩定,無須停止和啟動。KPI公司使用此CAM特征,切削更深,切削生產率更高,甚至可以在銑削中使用更長的切削刀具。
圖2 此截圖展示出了一個組裝工具,強調了在BobCAD-CAM地V27銑削專業包中使用的3D平面和三軸線框刀具路徑。三軸線框銑削和三軸銑削使KPI能夠快速去除毛刺或加工復雜幾何結構 “在幾個KPI項目中,高速方案節約的不僅是時間。”Pine說。使用傳統刀具路徑 “需要左右調整”,但是與此不同,自適應刀具路徑采用過度搭接的圓形移動,沿著零件的幾何結構,保持刀具與材料接觸。因此,Pine說:“此特征不會在零件角落產生鑿痕,或發出奇怪的聲音。”“這不僅為公司節約了大量循環時間,還減少了工具的磨損。”他補充說。 即便是在3D情況下,也可以保持持續結合。例如,對KPI操作有幫助的另外一個CAM特征是輪廓增加,它可用于螺旋銑削、槽加工、產生O型槽、零件輪廓粗加工和孔銑削。在所有這些情況下,操作人員未采用在單個Z水平銑削,而是選擇了每個通道一個深度或一個切削角度。然后,按照程序持續銑削零件,而不是分階銑削。 在某種程度上,CAD/CAM特征使工廠經理能夠集中注意力。Pine說:“多虧了軟件將相關零件的型號與CAM程序員選擇‘樹’相關聯,零部件或零件系列的設計變化不再像以前一樣耗時。這樣一來,改變零件特征時不需要重寫程序。” 如果零件設計變化,Pine說:“只需要重新繪圖、重新選擇更改的模型并重新計算刀具路徑,讓軟件關聯新模型和現有CAM樹即可。”此特征對設計零件系列特別有幫助。將一個系列設計中的新零件與現有CAM樹關聯,可以在幾分鐘內完成刀具路徑的編程。 這些和其他軟件特征及功能給KPI帶來了多種好處。現在,工廠規模還不大,有五名員工,領導遲疑是否購買新機床,但是很快,他們意識到不斷進步是運營工廠的重要原因。幸運的是,軟件投資已經獲得了不錯的經濟效益,工廠有能力利用現有硬件取得更多的成功。接下來,要利用已經獲得的利潤投資新的多軸機床。
圖3 KPI制造優質CNC加工零部件,著重強調低數量和快速周轉。這是其生產的一小部分零件的實例。 想法誕生 Eric Pine喜歡嘗試新的技術、以非傳統方式制造并探索如何以不同的方式來完成項目。“我想從宏觀上把握,不局限不遲疑地控制KPI的運營方式,”他說。最初也是對創造性和承擔風險的需求,促使Pine幫助Scott Carpenter重新開辦其父親的工廠。 之前,Pine只能用自己私人時間來實驗制造工藝和程序,但是作為KPI的副總裁和生產經理,他具有了嘗試的自由。KPI的員工都非常信服此理念。“如果我們有更好的制造零件的方式,那么我們將探索其他選項。” Pine說,“在運營小型加工廠時,你會喜歡靈活性高的變化節奏。” 此創造性可以表現在機床、計算機、員工討論、分配任務等方面。“我們圍繞這個主題問了很多問題。”Pine說,“我們厭倦這樣做了會怎樣?你是否覺得這種方法從長期看更有效?CAD/CAM軟件如何能夠使我們的生活更加簡單一些?” 這不足為奇,Carpenter的父親Barry在創立公司時,在車間溜達,也會問自己這樣的問題。“我爸爸經常會過來視察我們的工作,看看我們做的怎么樣。”KPI公司現任總裁,年輕的Carpenter說,“他想看看我們在做什么,使用了什么技術。他贊賞實施軟件取得的成果。” |
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