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进入医疗机械领域

航空航天制造的背景为这家公司提供了开始医疗机械加工所需的技能。

市场多元化是保护公司底线的关键:如果一个领域出现下滑,其他领域将保持稳定,从而减轻任何相关收入损失。这就是为什么大多数机器商店都在不断地寻找进入新市场的机会。利用现有的专业知识和能力作为杠杆是确定要追求的最佳市场的一种方法。你正在制作的部分和你想制作的部分有相似之处吗?如果需要学习新的机械加工技术,你的工艺知识是否有足够的基础?

这只是两年前JC Machine Inc.管理层在考虑进入医疗市场时考虑的几个问题。它的根基是为化学和磷酸盐工业制造零部件,多年来已扩展到电子、机器人、国防和航空航天领域。作为一个精密加工车间,它已经发展了寻找具有挑战性的工作涉及小零件与紧公差的声誉。因此,当对一系列医疗部件进行报价的机会出现时,他们决定继续进行报价,而不是将其置于无投标文件中。这家公司不仅赢得了投标,而且在这个过程中,它可能改变了公司的性质,以及它前进的道路。

机会到来

JC Machine Inc. (JCMI)成立于1967年,总部位于美国佛罗里达州莱克兰。这是一个家族企业,现在已经是第三代了,Jay Creasy是它的总裁,他的父亲John是副总裁兼首席财务官。该公司总共雇佣了35名员工。2014年,它搬迁到一个30,000平方英尺的新设施,其中包括足够的财产,以供未来的扩张。

对于该公司的航空部件工作,购买了两台瑞士型polykim车床,以生产更快的组件。这两种机器均为20毫米,具有铣削能力和副主轴,可编程B轴,以额外的灵活性加工难以达到的特征。这是该公司引入瑞士转向。

了解到其在精密加工方面的专业知识,特别是其在航空航天等苛刻市场的出色记录,一家医疗设备制造商与JCMI接洽,希望为其需要完成的工作生产外科工具。Creasy先生说,他们已经有了扩大瑞士转向业务的愿望,而且这个过程很适合医疗机械加工,所以他已经意识到这个机会有很大的潜力。

向医疗领域过渡的挑战包括更深地钻研瑞士式车削,使用不熟悉的材料,如440不锈钢,确定适合这项工作的工具,发展切割所需的技能,包括切割深度的极端过渡,同时在导向衬套附近工作,以保持工件刚性。这样做的好处,除了创造新的收入来源外,还包括进入一个技术不断进步的充满活力的领域,比如机器人手术,不断创造对新型部件的需求。

在权衡了利弊之后,JCMI决定接受这份工作,并最终得到了这份工作。基于双方的关系,该公司现在生产四个系列的零部件,每个系列多达10个零部件。

学习曲线

首先,有几个障碍需要克服,比如确定适合这项工作的机床。与位于佛罗里达州奥兰多的瑞士科技机械公司总裁佩奇·斯皮内蒂有着长期的合作关系丸红Citizen-Cincom该公司购买了两台瑞士车床:一台L12 VII型车床和一台L20 IX型车床,均具有铣削能力、一副主轴和2,000 psi高压冷却系统,用于切屑间隙和散热。Creasy先生选择L12是为了生产更小直径的精密部件,并通过使用更小的工作包来减少周期时间,减少点对点的旅行距离。棒材供给器也由Citizen提供,地面棒材用于所有医疗部件。

下一个挑战是使用440不锈钢及其不同的合金——一种很难加工的硬材料。瑞士科技再次证明了自己是一个有价值的合作伙伴,与该公司合作确定适合该工作的刀具——这是涉及到刀具材料和设计以及保护切削刃和提供所需工件表面光洁度的涂层的关键决策。克雷塞说,需要考虑的因素是,找到一种工具,既能提供正确的抛光,又能处理医疗部位所需的各种突然的切割深度变化。同样重要的是,探索不同的碎屑功能,以补充高压冷却系统,以保持切割清晰的芯片,并避免较长的芯片可能会缠在一起,形成鸟巢。最终开发出了一份定制的清单,其中包含了特定的刀具几何形状和涂层,有助于排屑和改善表面光洁度,从而消除了二次光洁操作。

医疗部分,特别是“工具”空白JCMI生产最多2英寸的长度和直径0.196英寸,经常在深度削减功能突然改变,需要工具,可以使一个0.004英寸和暴跌直接切成0.080或0.090英寸的切割和仍然实现所需的表面光洁度。

克雷西指派了他的一名数控机床操作员来监督公司瑞士部门的四台车床的编程工作。瑞士首席机械师克雷格•凡彻(Craig Fancher)从未进行过瑞士机械加工,他觉得这很有好处,因为他没有什么要“忘记”的。他对标准的数控加工有足够的了解,立即意识到操作员必须以一种完全不同的方式来处理瑞士加工,因为各种因素,如在一个工序中进行各种切割,以及工具如何处理工件。作为“通过艰难的方式学习”的倡导者,范彻决定用手工编写代码,而不是使用软件。这样,他会更深入地沉浸在整个过程中,并发现这有助于他开始以不同的方式思考机械加工。他说,虽然开槽和内径加工相对来说编程和加工都比较简单,但轮廓精加工可能更复杂,与传统车削中心相比,使用瑞士机器生产紧密公差零件时,有时需要一种独特的方法。

此外,JCMI密切关注客户的确切规格,在不超过规格的情况下满足客户的要求,从而增加不必要的成本。该公司还试图避免客户质量工程师发布的控制计划,这些计划太过详细,以至于阻碍了完成工作的能力。Creasy先生说,每个部件都经过了可制造性检查,仅此而已。他发现这种方法是制造工程师对客户责任的核心。

好处很多

该公司进入医疗配件市场的谨慎态度为其带来了良好的服务,从而带来了新客户和收入的增加。从生产相对简单的部件开始,管理层就有时间来生产更复杂的部件,比如通常由钛制成的、具有复杂几何形状的植入物。工作效率也提高了,范彻在他当班的时候操作这四台瑞士机器,把它们设置成无人操作的状态——偶尔在第二班的时候检查一下,然后在周末的时候进入熄灯模式。JCMI还计划在未来提供医疗零件的研磨。

克雷塞说,自从采用瑞士机械加工以来,他看到公司的理念和结构都发生了有益的变化。他说,学习一种与传统数控加工截然不同的新加工工艺,迫使他从不同的角度思考公司运营的各个方面,他鼓励所有员工也这么做。

他还发现,范切尔和其他操作员之间的对话导致了新的加工方法,在瑞士转向成为公司综合能力的一部分之前,这些方法根本不会出现。例如,供应商可能会建议某一特定的切削工具应该以特定的速度下入,但作业者可能会发现,按每分钟地面英尺计算,“甜点”实际上要高得多。

Creasy先生还利用这个机会重新考虑了JCMI的生产概况,将其产品划分为大批量生产区域和工作车间区域,并在瑞士车床上加工相对低数量的订单。这不仅简化了生产流程,还使与客户讨论潜在的就业机会变得更容易,因为这两种制造方式是如此不同。

通常情况下,采用新技术使JCMI的每个人都意识到这样一个事实:如果您相信只有一种方法可以加工一个部件,那么自满情绪有时会开始掩盖创造力。学习一种新的加工工艺可以唤醒你的好奇心,你的车间里的每件事都是如何完成的,以及如何改进。受到挑战的员工士气高涨,看到他们的想法被付诸实践,是推动任何公司前进的动力。

如需更多信息,请致电201-818-0100或访问marucit.com。

欲了解更多信息,请致电863-644-2815或访问jcmi-usa.com。

边栏:实践经验支持学术努力

Jay Creasy是学术拓展的忠实信徒。作为一家成功的机械车间的总裁,当涉及到为美国制造业的未来做出贡献时,他感到有一种责任感。他访问了当地的高中和社区大学,与学生们谈论制造业存在的就业机会,并每年举办制造业日活动,为当地学生提供车间参观。他想让他们明白,许多人想象中的肮脏环境已经被洁净的机械车间所取代,这些车间配备有高科技机床,有稳定的供应,需要克服各种挑战。他对硬性推销并不感兴趣,相反,他希望让学生们了解当前的制造业现实。

他是Polk Engineering Technologies Education Council (PETEC)的主席,Polk State cooperation College Advisory Board的成员。学院在新的先进技术中心开设了数控加工课程。该项目的第一批8名学生最近毕业了,其中JCMI聘用了4名学生。此外,他目前有两名四年级工程专业的学生作为实习生,通过实际操作机床和检测设备的经验来增加他们的课堂学习。他说,这将使他们成为更好的工程师。

意识到和关注当前的技能差距是一回事,真正参与到寻找解决方案中是另一回事。他的榜样不仅对他接触的学生有好处,对我们所有希望制造业不仅能生存,而且能繁荣的人也有好处。

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