CNC 機械加工と板金製造装置の調和のとれた組み合わせは、各部品の適切なプロセスと適切な価格を決定することにかかっています。#ベーシック
「プリングルズがこの街に引っ越してきたとき、すべてが変わった」とジェフ・カップルズは、彼の姓にちなんで名付けられた金属複合施設から離れて高速道路に車を乗りながら語った。ジャクソンにあるカッププルズ社の J&J 本社から西テネシー州を通ってダイアーズバーグの衛星工場までは車で約 1 時間かかります。紹介と背景知識としては十分な時間であり、まず第一に、ポテトチップス製造機の製造を支援する機会がどのように刺激されるかについて説明します。アンビションは当時、単純な工具と金型の店でした。
従業員は、同社の新しいファイバー レーザー切断機の 1 台から部品を収集します。この機械は通常、CO2 を排出する機械よりも高速です。Cupples の J&J は、テネシー州ジャクソンとデールズバーグにある工場全体に、3 kW ファイバー レーザー穿孔の組み合わせから 20 kW ファイバー レーザーまで、合計 25 台のレーザーを設置しています。
65,000平方フィートの衛星工場を歩けば、ジョンソン・エンド・ジョンソン・カンパニー・オブ・カッププルズがどれほど遠くまで進んでいるかがわかります。ここの設備は、フライス盤、旋盤、放電加工機から曲げ機械、CNC ローラー、ロボット溶接機まで多岐にわたります。これらすべてを考慮すると、オンサイトサービス業務と最初のイーグルおよびバイトロニックファイバーレーザーの一部も備えている、7 棟の建物からなる約 40 エーカーのメインキャンパスで、同じ機能を備えたこれより広くて複雑なミラーを見たことがありません。片面も同じ種類の切断機。ジェフ・カッププルズが以前使っていた「ワンストップショップ」という言葉が、突然、あまりありきたりなものではなくなったように思えました。
しかし、従業員数 400 名近いこの会社をユニークなものにしているのは、デルズバーグであろうとジャクソンであろうと、設備そのものです。機械加工および製造能力の多様化と拡大は、中心的な考え方の固守による部分もあります。Cupples 氏が述べたように、「各コンポーネントには独自の特性があります」。つまり、特定の時点で、特定のリソースと顧客の要件に基づいて金属を成形する方法は、他のどのオプションの利点よりもコストがかかります。
それぞれのパーツの「らしさ」を見つけられるのがカッププルズのビジネスならではの強みです。店舗は、各機能の効率を最大限に損なうことなく、その機能を拡張および多様化するにはどうすればよいでしょうか?同じ組織内でレーザー切断や CNC フライス加工などの異なる機能を同時に効果的に使用するにはどうすればよいでしょうか?Cupples の J&J にとって、その答えは、さまざまな製造プロセスと設備の利点を認識して活用する求人システムから始まります。
衛星工場の設備の喧騒から離れて、ジャクソンに戻る車中は、全体的な状況の転換点について話し合う良い機会となります。私たちは 1989 年に手動加工から CNC への移行、1981 年に機械部品の溶接および成形装置を追加することについて話し合いました。しかし、Cupples はすぐに 1997 年に同社初のレーザー切断機を購入することに照準を合わせました。
同社はさまざまな加工・製造設備を運用していますが、特にレーザー切断は得意分野です。画像提供：Cupples の J&J Company
当時の主な関心は、より単純な幾何学的形状の穴あけや切断を高速化することで、CNC 加工および製造装置をサポートすることでした。この新しい発見のスピード（そして多くの場合、品質）は、この地域の芝生・園芸産業の深化と、MTDプロダクツ、キャタピラー、クボタ、ケロッグ（プリングルズはプロクター・アンド・ギャンブルから購入）などの主要顧客との関係によって推進されました。 2012年）拡張。また、レーザーのおかげで、同社は顧客の機械の稼働を維持するための緊急注文の優先供給源となっています。「次に、私たちはそれを 1 日 24 時間、週 6 日実行していることがわかりました」とカップルズ氏は言いました。
Cupples の J&J 副社長である Jeff Cupples は、主要な競争上の利点となっている見積プロセスを簡素化および標準化するために 1 ページのスプレッドシートを開発しました。写真提供：カッププルズのジョンソン・エンド・ジョンソン。
レーザー切断は、量産契約を追求するための新たな機会も開きます。この能力はもはや圧延機や旋盤の単なる推進者ではなく、それ以来特に誇り高いものとなり、同社はレーザー切断ノズルの修理、改造、さらにはゼロからの設計でも知られるようになりました。これは、バッチ作業を生成するツールを通じて、または同じ部品に対する補完的な操作を通じて、相互にサポートする製造および処理能力に依存する戦略の鍵となります。「レーザーを使って何かを切断し、曲げ、ボスを加工してロボットで溶接し、場合によってはその後加工することもあります」とカップルズ氏は語った。「レーザー加工ですか、それとも先に加工してからレーザー加工ですか？」ウォータージェット？顧客にとってコストの最適なソリューションは何ですか?」
オーナー兼社長のジェームス・カップルズは、1966 年にカップルズ J&J 社を設立しました。ジャンセン・カップルズ (ジェームスの孫でジェフの息子) も同社に勤務しており、資材マネージャーを務めています。写真提供：カッププルズのジョンソン・エンド・ジョンソン。
最初のレーザー デバイスが設置されてからわずか数か月後の 1998 年初頭までに、Cupples はそのような質問にもっと効果的に答えるために、スプレッドシート ベースの自動化に注力しました。同時に、同氏は、コンテストのほとんどは単なる「数字の挿入」であり、過度に標準化された料金を請求しており、ワークショップの現実についての根拠はないと述べた。
私たちはゴルフカートに乗ってジャクソンの施設内を通り、サングラスをかけたレーザーオペレーターの前を通り過ぎ、板金の巣から切りたての部品を急いですくい上げた。しばらくして、私たちは大型ボーリングマシンでの専門的な加工作業のために停止しました。これらの仕事はそれぞれ、成功するために非常に異なる優先順位とスキルセットを必要としますが、どちらも同じように始まります。サイクルを慎重に調整して潜在的なプロセスチェーンをマッピングし、4 つの独立したチーム (製造、専門製造、生産) のどれを決定するかです。専門的な処理 - ハンドリング作業に最適です。「それは、小規模な企業が集まって協力するようなものです」とカップルズ氏は説明した。「最も多くの仕事をした人がプロジェクトのオーナーとなり、彼らは他の部門に下請けをします。」
新しい仕事の「主」部門を決定するために、Cupples は同じ Microsoft Excel ベースのシステムを使用しています。このシステムは、各部門の見積り担当者が相互に「下請け」するために使用されています。このプロセスでは、「各パーツには独自のアイデンティティがある」という考えが次の側面に反映されています。
このアセンブリには、粗加工されたボスのほか、レーザー切断、成形、ロボット溶接作業が必要です。最終操作は、±0.0008 インチの公差で穴を CNC 加工することです。写真提供: J&J Company of Cupples
推定は推測よりも優れています。Cupples 氏は、100% 効果的なプロセスはないという事実を考慮すると、多くの推定者は「すべてを 0.8 で割る」ように訓練されていると述べました。ただし、各部分には独自のアイデンティティがあり、各部分にも独自の効率があることが前提となります。特定の仕事の実際の数は、期間と経験によって決まる場合があります。たとえば、特に重い部品により、曲げ機械の効率が機械のタイミング サイクルによって示唆される値よりも低く見積もられる場合があります。
平均というものはありません。Cupples氏は、さまざまな作業センターの平均料金を単一の料金に換算することは効果的かもしれないが、作業の構成が変化すると問題が生じると述べた。同氏の言葉を借りれば、「HMC の 4 分の 3 を他のものと同等にする」と、価格が過小評価されている可能性があるため、店舗は「これらの大規模な処理センターすべてに負荷がかかることになる」と認識する可能性があります。同時に、価値の低い機器は過大評価される可能性があり、補充がより困難になります。Cupples の J&J では、料金はワークステーションとジョブによって異なります。
このコンポーネントには、レーザー切断、成形、CNC 機械加工部品の組み合わせが含まれます。写真提供: J&J Company of Cupples
価格設定はきめ細かく設定されています。実際、同じマシンでも、ジョブごとに異なるレートが必要になるのが通常です。たとえば、各見積にジョブのセットアップ時間をカウントすると、同じワークステーションで必要な部品の生産数量に対して、少量の特殊部品 (通常はより多くのセットアップが必要となる) よりも低いレートが必要になる場合があります。「私たちは稼働時間によって（マシンの）代金を支払います」とカップルズ氏は語った。「会計士は、このマシンの価値は 24 時間年中無休であると言うでしょうが、私たちの経験に基づくと、セットアップに 24 時間 365 日の料金を請求することはできません。実際に充電できるのは、機能している場合のみです。」
「オーバーヘッド」はジョブに固有の場合があります。セットアップやプログラミング (ワーク センターの料金にも別途影響します) と同様、品質管理や輸送に関連するコストはジョブごとに異なる場合があります。ワークセンターの平均料金と同様に、カップルズ氏は、そのようなコストを管理費に含めることは間違いである可能性があることをずっと前に学んだと述べた。同氏は、「未知の部分をカバーするために一般に高い金利が使用される」としても、その結果は「勤務報告書には儲かっていると書かれているが、財務状況はそうではない」ということがよくあると述べた。
この作業には、ファイバー レーザーの切断、成形、ロボット溶接が必要で、その後、HMC でオンラインで穴を加工する必要があります。写真提供：カッププルズのジョンソン・エンド・ジョンソン。
価格は流動的です。品質管理コストやその他の変数は、「マトリックス」と呼ばれるツールから個々の作業所の料金として導入されます。このサポート スプレッドシートは、テキスト マトリックスを出力します。これは、特定のワーク センターまたはユニットの各投資回収期間 (通常は 3 ～ 5 年に設定) ごとに最大 16 個の可能な料金レートを概説するスプレッドシートの一部です。見積担当者は、見積目標を達成するために、さまざまなシフト計画を入力し、作業区の時間を設定できます。
自動化は不可欠です。作業中心レートを設定した後、見積り担当者は材料データ、部品数とプロセスルート、作業時間など、作業に関連する変数を入力するだけで、それに応じて見積りが更新されます。「効率が高くなるか低くなる可能性がある新しい仕事や新しいユニットのために、必要に応じてワークセンターのレートを変更できます」とカップルズ氏は述べた。「前年にマシンまたはユニットを稼働させた時間数を実際に読み込むことができ、それによって、当社の料金が依然として利益と収益を生み出すことができるかどうかがわかります。」
これらの計算をすべて手作業で行う場合、同社の綿密な見積もりプロセスは決して機能しませんが、それでも多くの時間と労力が必要です。実際、Cupples は何年にもわたって、複数のエンタープライズ リソース プランニング (ERP) ソフトウェア パッケージへのアップグレードを検討してきました。しかし、これまでにテストされたほとんどのシステムには同じ問題があった。「嘘をつく必要がある」と同氏は言う。「ERP システムでは、複数の顧客からの部品を 1 台のユニットで同時に実行するのは困難です。」
ダイアーズバーグ衛星工場のウォーキングツアー中に、私たちは下の写真に示されている「壊れた」生産ユニットを訪問するために立ち寄りました。これは、1 人の従業員が比較的高い充電率の機械 (レーザー) と比較的低い充電率の機械 (曲げ機) を同時に稼働させている多くの例のうちの 1 つです。この装置は通常、複数の顧客のためにまったく異なる部分を実行するため、「故障」しています。「これが私たちが中国と競争する方法だ」とコープス氏は語った。
比較的高価な機器 (レーザー切断機) を比較的低価格の機器 (曲げ機) の隣に配置すると、1 人の従業員が異なる顧客からの異なる部品を 2 台の機械で同時に加工できるようになります。
しかしカップルズ氏は、ユニットが損傷すると、さまざまな作業センターに割り当てられた労働力と給与を直接結び付ける店舗管理ソフトウェアが破壊される傾向があると述べた。これに対して、スプレッドシートを使用すると、「これらのコストを組み合わせて作業単価を設定する」だけで簡単に行うことができます。あるいは、価値の低い機械からより多くの利益を得るために、「価値の高い作業センターに労働力を引き受けてもらう」かもしれません。
賃金の問題に加えて、「壊れたセル」は、オペレーターがバーコードのスキャンを通じて作業することを期待するシステムの妨げにもなります。「同じマシン上の 2 つの異なるパーツの時間をどのように計測するのですか?」カップルズは、すでに自分の質問に答えていたにもかかわらず、尋ねた。いずれの場合も、店舗管理システムに「嘘をつく」こと（この場合、おそらくスキャンプロセス中に創造性を発揮するか、後で手動入力を手動で上書きすることによって）は面倒な場合があります。
たとえば、Cupples 氏は、他のソフトウェアでは再現していない機能を挙げています。それは、残業によって得られる追加の効率が追加の人件費に見合うかどうかを簡単かつ迅速に判断することです。同氏独自のシステムを利用すると、実際には45時間働いたが、そのうち5人に残業代を支払った従業員については、47.5時間と入力する必要がない（つまり、通常賃金40時間、残業5時間となる）。これは、システムが実際の残業時間に基づいて作業区レートを自動的に変更するためです。また、超過勤務コストを計算するために、「OT1」、「OT2」などの追加のワークセンターをシステム内に手動で作成する必要もありません。見積もりは 1 つのスプレッドシート フィールドを変更するだけで済み、それに応じて見積もりが更新されます。
Cupples 氏は、当時新設された事業部門の見積を簡素化して統一するために 1 ページのスプレッドシートを最初に開発したとき、この柔軟性ははるかに遠いものに思えたと述べました。それ以来、会社の成長はその手法の成功を証明してきました。この記事の執筆時点では、このアプローチがすぐに変わる可能性は低いと思われます。「私たちが行っている仕事は、必要な人員も時間も少なく、より正確です」とカップルズ氏は言います。
デスクトップ 3D プリンティングの状況と同様に、Omax はウォータージェット切断の多用途性、機能性、シンプルさをより幅広いユーザーに提供できる方法を開発しました。
間もなく、ウォータージェット金属切断の産業ユーザーは、研磨剤を使用せずに、または少なくとも従来よりもはるかに少ない研磨剤の使用で、金属板、複合材料、その他の材料を切断できるようになります。
ハント アンド ハントの社長は、55 年の歴史を持つ工場で旋盤/フライス盤の使用が最も困難な作業の 1 つであると述べました。また、契約業務の効率化を図るためには、これが店舗側にできる最善のことであるとも述べた。
投稿時間: 2021 年 11 月 16 日