สำรวจน่านน้ำใหม่

“ถ้ามันเสียก็นำเข้ามา” นั่นคือคำแนะนำของ Roy Parker ประธานและเจ้าของ Jones Welding Company Inc. ตั้งแต่ปี 1911 ร้านเครื่องจักรในเมืองโมบิล รัฐอลาบามา มีชื่อเสียงในด้านการดูแลชิ้นส่วนที่ต้องซ่อม ไม่น่าแปลกใจเลย ด้วยเครื่องกลึงและแมชีนนิ่งเซ็นเตอร์ CNC ของ Mazak จำนวน 11 เครื่อง — หลายเครื่องมีความสามารถในการทำงานแบบ 5 แกนหรือมัลติทาสกิ้ง — พร้อมด้วยเครื่องกัดฟันแบบฮอบและเครื่องเชพเปอร์ที่ครบชุด และช่างเครื่องที่มีทักษะจำนวนหนึ่งเพื่อใช้งาน Jones Welding (JWC) สามารถจัดการกับชิ้นงานส่วนใหญ่ที่เข้ามาได้

David Dearing ผู้เชี่ยวชาญด้านระบบส่งกำลังของ Jones กล่าวว่า “เราค่อนข้างหลากหลาย ตั้งแต่ชิ้นส่วนที่มีความเที่ยงตรงสูงซึ่งคุณสามารถถือไว้ในมือ จนถึงชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักมากกว่า 10 เมตริกตัน เราพยายามวางตำแหน่งตัวเองเป็นร้านงานครบวงจร วันนี้เราให้บริการกับอุตสาหกรรมใดก็ตามที่เราสามารถขายสินค้า หรือบริการได้” แม้จะมีความสามารถด้าน CNC อย่างกว้างขวาง Dearing ชี้ว่า JWC ไม่ใช่ร้านงานการผลิตขนาดใหญ๋ แต่เชี่ยวชาญงานที่ต้องตอบสนองเร็วและมีปริมาณน้อยแทน “คำสั่งซื้อ 50 ชิ้นเป็นปริมาณมากสำหรับเรา”
คำสั่งซื้อและชิ้นส่วนจำนวนมากเป็นเกียร์ อุปกรณ์ของ JWC ช่วยให้บริษัทสามารถตัดเกียร์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง " ถึง 88 นิ้ว Dearing กล่าวว่าปัญหาคือการเตรียมเครื่องมือสำหรับเกียร์ที่แตกต่างกันทั้งหมด “แต่ละโปรไฟล์เกียร์ต้องใช้ฮอบเฉพาะ แต่ละอันมีราคาหลายร้อยดอลลาร์ ซึ่งรวมกันแล้วสูงมาก”
นั่นหมายความว่า JWC ลงทุนในฮอบที่มีโอกาสจะไม่ถูกใช้อีก ซึ่งเป็นต้นทุนที่ยากจะโยนให้ลูกค้าแบกรับ

ประธานของ JWC เชื่อมั่นอย่างมากในแนวคิดการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง “เราพยายามผลักดันขอบเขตอยู่เสมอ” ปาร์กเกอร์กล่าว “นั่นหมายถึงการเพิ่มประสิทธิภาพและการผลิตทุกที่ที่เป็นไปได้” ด้วยเหตุนี้ บริษัทจึงเริ่มกัดเฟืองบนแมชีนนิ่งเซ็นเตอร์แนวตั้ง 5 แกน โดยใช้ดอกเอ็นมิลคาร์ไบด์ในการอินเตอร์โพลเลตรูปฟัน “เราจะกัดหยาบเป็นช่องออก แล้วกลับมาด้วยดอกเอ็นมิลบอลเพื่อโพร์ไฟล์ลิ่งผิวหน้า แต่ทางเดียวที่จะได้คุณภาพชิ้นงานและผิวเรียบที่ดีคือการใช้สเต็ปโอเวอร์ขนาดเล็กมาก คล้ายการกัด 3 มิติในโพรงแม่พิมพ์ ซึ่งใช้เวลามาก”

แม้จะมีเวลาต่อรอบยาว แต่ก็ยังเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับบางงาน หากจะเทียบกับการสั่งฮอบราคาแพงที่อาจใช้ครั้งเดียว ปาร์กเกอร์รู้ว่าต้องมีวิธีที่ดีกว่านี้ ปรากฏว่าเขาพูดถูก “เราเห็นกระบวนการ InvoMilling ครั้งแรกที่ IMTS และอีกครั้งที่ Gear Expo ในดีทรอยต์ เราตระหนักว่านี่เป็นวิธีที่จะลดสินค้าคงคลังของเครื่องมืออย่างมากและลดเวลารอฮอบ” น่าเสียดายที่ขณะนั้น InvoMilling มีให้ใช้เฉพาะบนอุปกรณ์ของ DMG/Mori เท่านั้น การนำระบบเครื่องมือแบบโมดูลาร์มาใช้จึงหมายถึงการย้ายไปใช้เครื่องมือกลและคอนโทรลใหม่

ดังนั้นเมื่อปาร์กเกอร์ได้รับคำเชิญเข้างาน Discover open house ของ Mazak ในปี 2013 เขาและทีมจึงขึ้นเครื่องไปยังรัฐเคนตักกี้ พวกเขาประทับใจกับสิ่งที่ได้เห็น Mazak และ Sandvik Coromant เพิ่งบรรลุข้อตกลงสิทธิการใช้ InvoMilling และก่อนที่ปาร์กเกอร์จะออกจากงาน เขาได้ซื้อระบบ InvoMilling และ Mazak Integrex i-630V Multi-tasking CNC ใหม่เอี่ยมมาใช้

“ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เราทำงานผลิตเกียร์ด้วย CNC ได้ดีขึ้นมาก เราตัดสินใจว่าควรกระโดดเข้าไปเต็มตัว” สิ่งที่ทำให้เขาเชื่อมั่นที่สุดคือความสามารถของ InvoMill ที่ตัดเฟืองเกลียวและเฟืองตรงได้ครอบคลุมทั้งช่วง — โมดูล 1 ถึงโมดูล 12 — ด้วยหัวกัดเพียง 3 ตัว นอกจากนี้ หัวกัดที่มีเม็ดมีดคาร์ไบด์จะทำงานด้วยความเร็วสปินเดิลสูงกว่าฮอบ HSS ที่เคยใช้ 3–4 เท่า และสามารถตัดชิ้นงานได้หนักกว่าอีกด้วย “เรารู้ว่าการผสมผสานระหว่าง InvoMilling กับ Integrex จะให้เกียร์คุณภาพสูงขึ้นและลดรอบเวลา”

Integrex ใหม่มาถึงไม่นานหลังจากที่ปาร์กเกอร์และทีมกลับมายังโมบิล และพวกเขาก็เริ่มงาน ผู้สนับสนุนคือ Mark Briel วิศวกรแอปพลิเคชันของ Sandvik เขาช่วย JWC ในการตั้งค่าเริ่มต้นและการเขียนโปรแกรมงานแรกบน Integrex — การทดแทนเฟืองตรงเหล็ก 1045 จากระบบเครนเหนือศีรษะของท่าเรือหนึ่งระบบ ด้วยขนาดสำเร็จ 18.9 นิ้ว × กว้าง 5.5 นิ้ว จึงต้องถอดโลหะจำนวนมากจากแผ่นเปล่า ทำให้ทั้งเครื่องจักรและหัวกัดได้รับการทดสอบอย่างเต็มที่

Briel แนะนำคาร์ไบด์เกรด 1030 เคลือบ PVD ของ Sandvik ซึ่งเป็นเม็ดมีดที่เหมาะสำหรับงานกัดเฟือง “เนื่องจากโมดูลมีขนาดใหญ่ เราใช้หนึ่งในหัวกัดร่อง 331 ของเราเพื่อกัดรูปทรงเฟืองแบบหยาบ เรากัดครั้งหนึ่งตรงกลาง และอีกครั้งสำหรับแต่ละฟันข้าง เมื่อนำวัสดุส่วนใหญ่โลหะออกแล้ว ก็ใช้เพียงการผ่าน InvoMilling ครั้งเดียวเพื่อสร้างรูปฟันอินโวลูทที่สมบูรณ์ สิ่งที่พวกเขาต้องทำหลังจากนั้นคือการพ่นทราย ทำกระบวนการไนไตรด์ แล้วจัดส่งให้ลูกค้า”
ไม่ใช่ทุกเกียร์จะง่ายขนาดนี้ Briel อธิบาย ลูกค้าบางรายใช้ InvoMilling เพื่อกัดหยาบก่อนการชุบแข็งและการเจียระไน แต่ก็สามารถใช้กัดแข็งบนวัสดุที่ผ่านการชุบแข็งได้เช่นกัน “กระบวนการจะพิจารณาจากปริมาณวัสดุที่ต้องนำออก วิธีการใช้งานของเกียร์ และเกรด AGMA ที่ต้องการ”

ปาร์กเกอร์อธิบายว่าเกียร์ชิ้นแรกเป็นการทดสอบเบตาของกระบวนการ InvoMilling และ JWC เคยใช้ฮอบ HSS แบบเดิมเพื่อตัดเกียร์นี้หลายครั้งในอดีต ทำให้มีพื้นฐานดีสำหรับการเปรียบเทียบ เขาไม่สามารถเปิดเผยเวลาแต่ละรอบก่อนและหลังได้ เพียงแต่บอกว่ามันให้ “เกียร์ที่ดีขึ้นในเวลาที่น้อยลง” เดียร์ริ่งเห็นด้วย “การตัดตามแนวรัศมีของ InvoMill ช่วยให้คุณสามารถพุ่งเข้า กัด และกัดร่องได้พร้อมกัน ไม่จำเป็นต้องมีการโพร์ไฟล์ลิ่งกลับไปกลับมาด้วยดอกเอ็นมิล และเราสามารถใช้ส่วนของหัวกัดได้มากขึ้น ช่วยลดต้นทุนเครื่องมือ เมื่อเทียบกับดอกเอ็นมิล มันทำให้อัตราการผลิตของเราสูงขึ้นอย่างมาก”

เพื่อความเป็นธรรมต่อฮอบแบบดั้งเดิม ปาร์กเกอร์ยอมรับว่าฮอบยังมีบทบาทของมัน และเกียร์จำนวนมากของ JWC ยังคงถูกตัดบนเครื่องแมนนวล บ่อยครั้งหมายถึงการตั้งค่าแล้วปล่อยให้ทำงาน — ช่างเครื่องสามารถเดินออกไปได้สองสามชั่วโมงในขณะที่ฮอบทำงาน ปาร์กเกอร์กล่าวว่าปัญหาคืองานที่ JWC รับมามีอายุสินค้าสั้น “ลูกค้าเข้ามาบอกเราว่าอุปกรณ์ของพวกเขาเสีย พวกเขาต้องการเกียร์ใหม่ อาจหลายตัวทันที ส่วนใหญ่เราสามารถรองรับได้ แม้ต้องทำงานข้ามคืนก็ตาม แต่เราไม่สามารถเก็บฮอบเกียร์ทุกแบบไว้ได้ และลูกค้าไม่มีเวลารอให้เราสั่งซื้อ”
ด้วย InvoMilling หัวกัดเพียงสามหัวและเม็ดมีดสองสามแพ็คครอบคลุมโปรไฟล์เกียร์ส่วนใหญ่ โดยไม่ต้องกังวลว่า FedEx จะมาถึงเมื่อไรหรือฟันของฮอบ HSS แต่ละอันจะอยู่ได้นานเท่าไร

“ในแต่ละวันมีชั่วโมงการผลิตเพียงเท่านั้น” ปาร์กเกอร์กล่าว “เป้าหมายของเราคือใช้เครื่องมือและเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพเพื่อผลิตชิ้นส่วนได้รวดเร็วยิ่งขึ้น ทำให้เราผลิตงานได้มากขึ้นภายในเวลาเดียวกัน”

ปาร์กเกอร์กล่าวว่า JWC ลงทุนในอนาคต เช่นเดียวกับร้านหลายแห่ง การผลิตและการบริการลูกค้าเป็นลำดับความสำคัญสูงสุด “ไม่ว่าจะเป็นโรงงานเหล็กหรืออุตสาหกรรมการเดินเรือ เราพยายามนำหน้าคนอื่น ๆ ด้วยการมีประสิทธิภาพมากขึ้น เราจะได้กำไรและมีเวลาขยับไปยังงานฉุกเฉินถัดไป InvoMilling ช่วยเราได้ มันเป็นเครื่องมือที่น่าประทับใจ และเป็นกระบวนการที่น่าประทับใจ”