Hirsh Precision доверяет системе

Культура Hirsh Precision Products основана на добросовестном ведении бизнеса и основных ценностях доверия, уверенности и приверженности

Каждая изготавливаемая деталь, от простого установочного штифта до сложного жидкостного коллектора, начинается с идеи. Магазин в Колорадо воплощает идеи своих клиентов в жизнь, сочетая передовые производственные технологии и тщательное управление процессами и данными с командной культурой компании и почти 40-летним опытом.

Машинист Стив Хирш основал Hirsh Precision Products Inc. в Боулдере, штат Колорадо, в 1979 году. Имея единственный завод в Бриджпорте, Хирш обрабатывал небольшие производственные партии, а также компоненты инструментов и приспособлений для различных клиентов. Его брат Майк присоединился к компании, и магазин добавил токарный станок LC-10 Okuma и вертикальный фрезерный станок с ЧПУ Wells Index с ручной сменой инструмента.

По мере роста бизнеса мастерская переехала в помещение одного из своих клиентов, производителя специализированных автомобильных инструментов, который остается клиентом компании уже 38 лет. В 1993 году Hirsh Precision Products построила собственное здание площадью 24 000 футов2 (2230 м2). Сегодня в компании работает около 70 сотрудников, которые работают в две смены пять дней в неделю. Около двух третей продукции магазина связано с медицинской промышленностью, большая часть которой связана с такими устройствами, как компоненты для оборудования для обработки крови.

Качество продукта, командный характер

На протяжении всей своей истории основным принципом компании Hirsh Precision Products было «Качественная работа, выполненная вовремя». Стив Хирш, нынешний технический директор компании, сказал:«Высококачественная работа — это результат добросовестного ведения бизнеса и основа культуры нашей компании».

По словам Хирша, компания сосредоточена на постоянном совершенствовании, обучении и доверии между членами своей команды. Отношения Hirsh Precision Products с членами команды можно назвать уникальными.

Философия найма компании направлена ​​на то, чтобы обеспечить соответствие как компании, так и члена команды. Акцент делается на личности, честности и способностях, а не на начальном уровне навыков. «Вы не можете научить базовому характеру или тому, как приходить вовремя или признавать ошибки», — сказал Хирш. Он добавил, что если сотрудник увлечен, заинтересован и любопытен, его можно обучить техническим навыкам.

Доказательством позитивной культуры компании является количество семей, состоящих из нескольких человек на рабочем месте. Хирш сказал:«Я насчитываю примерно 13 разных семей, в которых работает более одного члена. В некоторых случаях трое или четверо из одной семьи». На самом деле в команду входят три члена семьи Хирш:Стив, генеральный директор Майк и финансовый директор Кент.

Академия обучения

Акцент компании на непрерывном обучении со временем усилился. В первые дни обучение состояло из инструктажа в режиме реального времени у машины. Добавлена ​​документация по этапам процесса и настройкам, чтобы сократить время настройки и обеспечить повторяемость. За прошедшие годы были предприняты и другие инициативы по обучению, в том числе наем местного инструктора по машиностроению для обучения сотрудников на месте. В прошлом году компания наняла менеджера по обучению и развитию для официального документирования и отслеживания обучения.

Все усилия по обучению теперь сгруппированы под одной крышей под названием «Академия обучения Хирша». Программа предлагает стандартизированный, масштабируемый учебный план, который сотрудники могут использовать на работе или дома. К основным элементам относятся ознакомительные материалы, техника безопасности и навыки измерения.

Постоянно добавляются новые курсы, и система также помогает отслеживать внешние учебные курсы, например, те, которые предоставляет NTMA (Национальная ассоциация по инструментам и механической обработке). Каждый член команды является членом Hirsh Training Academy и может выбрать направление обучения, соответствующее его карьере. Члены команды ежегодно встречаются с руководителями, чтобы обсудить свои собственные интересы, определить темы обучения, поставить цели и проанализировать прогресс за предыдущий год.

Инвестиции в технологии

С момента своего основания компания Hirsh Precision Products постоянно инвестирует в передовые технологии производства. "Мы пытаемся понять, какова отдача от определенных новых функций или функций, и обязательно используем эти инновации с умом", – сказал главный операционный директор Питер Дойл.

Сегодня компания имеет 22 станка с ЧПУ, почти равномерно распределенных между фрезерными и токарными станками. Имеется шесть производственных ячеек с тремя или четырьмя машинами в каждой. Пятиосевые станки широко используются для позиционирования, что позволяет выполнять обработку за один раз.

Точность позиционирования имеет решающее значение в медицинском производстве для обеспечения совмещения деталей, допусков и взаимосвязей элементов. Цех производит детали размером от 1 мм точеных компонентов до изделий размером до 3 футов, но «80% нашей работы уместится у вас на ладони», — сказал Хирш. Вторичные операции, за исключением гальванопокрытия, выполняются собственными силами. Материалы обрабатываемых деталей варьируются от пластмасс медицинского назначения до термообрабатываемых нержавеющих сталей.

Объемы производства, как правило, невелики. «Ежегодно мы можем производить 100 штук чего-то или до 10 000 штук чего-то другого. Типичный размер партии может составлять около 200 штук», — сказал Хирш.

Эволюция автоматизации

Компания Hirsh Precision Products всегда искала способы автоматизации своих процессов. Например, уже в первые пять лет своего существования компания инвестировала в пневматических роботов для загрузки патронных токарных станков. После того, как цех приобрел свой первый станок для замены поддонов, руководство признало гибкость и производительность, обеспечиваемые заменой поддонов, и решило, что каждый будущий станок будет оборудован таким образом.

Первым предприятием, использующим технологию FMS (гибкие производственные системы), стал четырехосевой станок Tsugami FMA с 12 паллетами, а его первым пятиосевым станком, использующим концепции FMS, был DMG Mori с устройством смены паллет на десять станций.

Стремясь расширить свои приложения FMS, компания изучила варианты, доступные в многомашинных системах FMS. «Мы всей командой посещаем IMTS каждые два года, чтобы быть в курсе технологий, актуальных для наших клиентов и их деталей», — сказал Хирш. После тщательных предварительных исследований на выставке IMTS 2016 компания приобрела систему FMS, состоящую из пятиосевого вертикального обрабатывающего центра с ЧПУ Okuma MU-4000 с цапфовым приводом и рабочей зоной X-Y-Z 740 мм x 460 мм x 460 мм, обслуживаемой производственная система модели MDR-750 FMS ONE от поставщика FMS Fastems LLC.

С тех пор цех приобрел и установил вторую мельницу MU-4000 на системе Fastems, которая имеет 36 поддонов диаметром 400 мм, три уровня хранения поддонов и одну станцию ​​загрузки LSC. Система может быть расширена для обработки пяти станков и 120 поддонов на текущем объекте.

Программное обеспечение Fastems для управления производством (MMS) является операционной основой системы. MMS принимает решения о приоритетах производства на основе наличия персонала, инструментов, машинного времени и сырья. Он составляет расписание, перемещает поддоны на стеллажи и обратно, а также самостоятельно управляет обработкой деталей.

«Мы сообщаем дату выполнения и необходимое количество, — сказал Дойл, — затем MMS может «играть в шахматы», смотреть на запланированную работу и придумывать план, который будет соответствовать срокам поставки, использовать в своих интересах доступные ресурсы, и максимизировать время шпинделя. Это привело к отличному использованию шпинделя».

Цех вводит свои штатные расписания, и система извлекает готовые детали, когда члены команды могут их разгрузить. «Эксплуатация системы Fastems показала нашей команде важность поддержания работоспособности шпинделей. Наша работа заключается в организации всех необходимых предварительных условий, таких как фиксация», — сказал Дойл.

Система с несколькими поддонами хорошо сочетается с повторяющимся характером большинства деталей Hirsh. «Установки — одна из самых важных переменных для нас, — сказал Хирш. Магазин может практически сократить время на переналадку, оставив крепления на поддонах нетронутыми. «С 36 поддонами мы можем оставить рабочие места готовыми. Смена поддонов позволяет нам минимизировать время выполнения заказа при максимальном использовании», — сказал Хирш. В ходе исследования цех выполнял три типичных процесса изготовления деталей, время наладки сократилось на 72, 54 и 92 %, в среднем на 73 %.

Хирш подчеркнул важность полного понимания возможностей системы. «Fastems сказал нам, что система — это не просто большое, красивое устройство смены поддонов. Они призвали нас доверять системе, вводить свои задания и позволять системе планировать работу и определять, когда детали будут запущены».

Самая выгодная цена

Дойл сказал:«Если мы приложим усилия, чтобы купить технологию, мы хотим получить от нее максимальную отдачу!» Соответственно, Hirsh Precision Products организовала специальную команду Fastems и поставила перед ней задачу выяснить все, на что способна система FMS.

Возможно, наиболее важным для магазина является то, что система FMS позволяет работать без освещения ночью, в выходные и праздничные дни. «Цель состоит в том, чтобы шпиндели работали 24 часа в сутки, — сказал Хирш.

Крепление на поддонах также позволяет увеличить плотность деталей. «Это помогает нам в производстве без света», — сказал Дойл. «При пятиминутном цикле 36 поддонов не хватит надолго. Но если у вас одночасовые или двухчасовые циклы, вы можете тренироваться по ночам и по выходным. Система Fastems позволяет полностью использовать время без присмотра. Вместо того чтобы вызывать кого-то каждые 15 минут, мы можем оставить систему работать всю ночь, а на следующий день заменить ее детали".

Он продолжил:«Мы можем последовательно выполнять заказы многих клиентов параллельно, а не производить их серийно. Для части, требующей поставки 100 штук каждый месяц, мы можем запускать 25 штук в неделю, что составляет около пяти в день. У нас может быть задание, появляющееся на станции загрузки один раз в день, вместо того, чтобы запускать 100 штук только одного предмета, прежде чем переходить к следующей части». Интеграция управления поддонами на нескольких машинах также позволяет обрабатывать деталь на нескольких машинах.

Деталь, для обработки всех элементов которой требовалось пятиосевое позиционирование, ранее обрабатывалась в одном направлении на пятиосевом фрезерном станке Brother. Рабочая область была достаточно большой, чтобы обрабатывать только одну деталь за раз. «Благодаря системе Fastems мы обрабатываем детали на более крупных станках, и у нас может одновременно обрабатываться 18 деталей на одном поддоне», — сказал Хирш.

Деталь площадью около 60 мм обрабатывается в три последовательности, по шесть деталей в каждой последовательности на одном и том же поддоне. Первая последовательность включает в себя обработку ласточкиного хвоста на заготовке. Вторая последовательность охватывает обработку пяти сторон детали. В третьей последовательности вырезается ласточкин хвост, и деталь готова. В результате каждого цикла получается шесть готовых деталей. Хирш сказал:«Вместо того, чтобы выполнять работу в пакетном режиме, мы можем распределять детали по мере их выполнения в соответствии с нашим графиком сборки».

Две основные проблемы в применении технологии Fastems FMS компанией Hirsh Precision Products связаны с управлением инструментами и совместимостью с системой ERP (планирование ресурсов предприятия).

Малообъемная, многокомпонентная работа цеха с жесткими допусками требует использования большого разнообразия режущих инструментов. Когда компания Hirsh Precision Products первоначально устанавливала систему Fastems с двумя станками Okuma VMC, для магазина было невыгодно включать в систему функцию управления инструментами. В настоящее время каждый станок Okuma хранит 166 инструментов, и количество инструментов еще не является ограничением.

Однако, поскольку цех намерен расширить систему, включив в нее в общей сложности пять обрабатывающих центров, он разрабатывает собственную систему перемещения инструментов в станки и из станков, когда 166 инструментов недостаточно для сочетания деталей, производимых на каждом станке. «Когда в FMS будет больше рабочих мест, чем могут быть размещены доступные ящики для инструментов, мы будем автоматически перемещать инструменты в матрицу инструментов и из нее. У нас на горизонте исправление ошибок, связанных с перемещением инструмента», — сказал Дойл.

Еще одна проблема — интеграция с ERP. Hirsh управляет всей информацией о своих обязательствах перед клиентами через свою давно зарекомендовавшую себя ERP-систему, которая не была предназначена для поддержки планирования с использованием нескольких поддонов. Причина в том, что система ERP оценивает весь путь детали от получения сырья до отгрузки, включая внешние операции, такие как гальванопокрытие или термообработка. Он разработан, чтобы выявлять узкие места, не очевидные для системы FMS, которая фокусируется на деятельности рабочей ячейки. В системе ERP приоритет отдается производству точно в срок, а в системе FMS приоритет отдается использованию шпинделя.

Следовательно, сказал Дойл:«Мы придумываем способ объединить требования обеих систем, например, размещая заказы на крупные партии по сегментам и более избирательно относясь к информации, которую мы предоставляем системе Fastems».

Это непростая задача. «Системы ERP похожи на женитьбу, — сказал Хирш, — это обязательства и инвестиции. Вы не хотите менять свою ERP-систему, если в этом нет необходимости».

Дойл сказал:«Что мне нравится в FMS от Fastems, так это то, что она позволяет нашей команде сосредоточиться на решении проблем, которые не могут решить технологии, в то же время освобождая команду от задач, с которыми технологии очень хорошо справляются. Например, система Fastems отлично справляется с повторяющимися действиями, а ее способность расставлять приоритеты в работе и поддерживать работу шпинделя просто фантастическая. Но он не сможет сказать нам, как спроектировать приспособление, как думать о свойствах материала или как лучше спроектировать производственный процесс. Таким образом, это позволяет нам сосредоточиться на областях, которые являются приятным местом для нашей компании».

Производственные оценочные листы

Хирш хочет, чтобы каждый человек в компании знал, как он или она помогает компании выполнять ее руководящий принцип «Качественная работа, выполненная вовремя». Однако Хирш сказал:«Мы обнаружили, что не можем отслеживать это каждый день. Поэтому мы разработали систему показателей, разработанную машинистами для машинистов. Он учитывает наши приоритеты безопасности, качества и производительности и в любую минуту в течение дня предоставляет всей нашей компании актуальную информацию о том, как мы работаем в каждой из этих приоритетных областей».

В каждой производственной ячейке есть экран компьютера с пользовательской картой показателей, разработанной с участием членов ее команды. Это позволяет быстро диагностировать и реагировать на производственные аномалии.

Например, супервайзер может проверить оценочную карту ячейки и привлечь нужного человека, чтобы помочь, если настройки выполняются долго. Одностраничный снимок отражает каждое обязательство клиента во всей компании и показывает, какие члены команды участвуют в выполнении обязательства. Для предоставления своевременной информации оценочные листы обновляются каждые две минуты.

Исследуя различные системы FMS, Хирш стремился к долговечности и надежной работе, а не к передовым, ранним технологиям. «Мы хотели сбалансировать инвестиции в новейшие технологии с желанием чего-то, что было хорошо протестировано, а не с обязательствами», — сказал Хирш. Fastems – правильный выбор для нас. Для нас это стратегическая инвестиция, которая, как мы надеемся, будет соответствовать нашему бизнесу на многие годы вперед».

Понимание больших данных

Питер Дойл из Hirsh Precision Products признается:«Я люблю данные. Мы смотрим на это каждый день. У нас есть отчеты, в которых рассматривается каждый аспект нашего производственного процесса. Время цикла, номера деталей, время наладки, затраты на материалы, данные контроля… все данные доступны. Единственное, что меня беспокоит в отношении производства, основанного на данных, — это убедиться, что мы используем его правильно.

«Проблема в том, что компании часто тонут в своих данных и не знают, что с ними делать, — продолжил Дойл. «Ценность данных заключается в их способности помочь в принятии решений. Изолировать проблему и определить, какая информация является наиболее полезной, следует сделать до ее сбора».

Дойл сказал, что в этом году компания добавила аналитику и управление информацией в качестве ключевых компонентов реализации своей стратегии. «Аналитика может помочь нам понять, какие данные наиболее значимы для нас. Управление информацией позволяет нам передавать нужную информацию нужным людям в нужное время».

Цех разрабатывает способы систематизации данных, которые помогут принимать производственные решения. Например, хотя данные КИМ легко записывать в электронном виде, в настоящее время цех внедряет электронный сбор данных о проверке инструментов и деталей, которые ранее выполнялись и записывались вручную в цехе. По мере продвижения этих и других инициатив, сказал Дойл, магазин «ищет способы объединить разработанное нами проприетарное программное обеспечение для документирования процессов, нашу ERP и MMS Fastems, чтобы наши данные сами по себе были активом. Мы знаем, что у нас есть возможность улучшить использование данных, но мы все еще пытаемся понять, как это сделать».

Еще одним шагом является определение качества исходных данных. Более качественные данные могут помочь быстрее принимать правильные решения. Например, вместо того, чтобы проверять элемент каждой пятой детали и замедлять производство, цех может статистически определить, что ему нужно проверять только одну деталь из 50, тем самым повышая эффективность. Дойл также ставит под сомнение истинную ценность некоторых данных. Определенные данные, такие как коэффициент использования оборудования и OEE, несомненно, представляют ценность, но некоторые наборы данных не столь полезны.

Например, он поставил под сомнение ценность подробных данных об индивидуальной производительности, таких как национальные сравнительные исследования производительности на человека. «Есть аспекты сбора этих данных, которые означают, что контрольные показатели могут быть несопоставимы или не иметь отношения к решению, и я не верю, что это преимущество производства, основанного на данных. Успех и культура Hirsh Precision Products основаны на наших основных ценностях:мы честны и заслуживаем доверия, увлечены тем, что делаем, уверены в своих навыках и способностях, лояльны и преданы делу. При наличии этих основ наша цель — использовать данные для улучшения своей деятельности и помощи другим, а не для микроуправления».

Дойл рассматривает систему Fastems как практичный, прикладной способ начать путь к производству, основанному на данных, Индустрии 4.0. В будущем, по его словам, «искусственный интеллект изменит правила игры в производстве, возможно, больше, чем что-либо еще. Это изменит то, как мы будем структурировать и обучать наши команды».

Под редакцией управляющего редактора по технологии производства Кэндис Руло.