Aeromet最近采购的大型机床正是此台Ryazan CNC车床，该车床具有67"的大幅摆度，并能容纳长达433"的部件

对于任何加工车间来说，成功的关键（和主要的挑战）在于最大限度地减少非重复工作的周转时间。这家印第安纳车间共享其策略的一部分，以缩短承接各种大型加工业务的生产周期。

良好的机加工业务几乎总能够找到方法消除重复工作用时。然而，这一点对于仅机加工一次一个特殊部件的加工车间来说非常困难。而且，当需要启用一台40吨级起重机将工件安装至磨床底盘上或车床夹盘内时，压缩非重复加工的周转时间这一挑战就更令人生畏了。

位于印地安那州（Indiana）格里菲思市（Griffith）的Aeromet Industries公司每天都面临这种状况。无论是其大型修理作业，或是从未遇到过的大型部件或其自主设计定制的芯轴卷筒，其机加工的每个原件几乎都不相同。这通常意味着对于给定的部件，没有现有的CAM程序可用，也没有脱去搁架的指定部件夹具和第一手的机加工经验。

图1 该车床使得加工车间能创建更大的芯轴卷筒，并致力于更大直径工件的切削加工

然而，这些年来，Aeromet公司已经实施了常规策略，以最小化其机加工大型工件的周转时间。这有助于车间建立机加工大工件的成功机率。公司总裁及共同创始人Fred Wahlberg，以及其侄子销售及行销经理Neil Wahlberg在近期访问这家印第安纳西北部车间时，对缩短大型机加工部件的生产周期所采用的Aeromet方法做出了解释。

图2 车间开始着手于制作钢制磨床的替换部件。在这些日子里，车间也设计并制造其自创品牌的芯轴

从开始就要做大

Fred Wahlberg于1971年创办了为这个地区的钢厂制作备件的加工车间，这就是Aeromet的前身。大多数作业涉及为钢材加工线修复卷取机和开卷机扩展芯轴卷筒，而且这些芯轴卷筒中的大多数都具有与其特定应用相匹配的独特设计。如今，除了涉及大型部件的各种加工车间型作业外，Aeromet公司仍然进行着这类业务。然而，随着时间的推移，加工车间将芯轴卷筒修理作业充地分利用到产品线上。在注意到导致这类单元过早破损而不得不频繁修理的常见设计缺憾后，在相应的激励下加工车间创建了自有的定制芯轴卷筒的生产线。Aeromet公司的芯轴卷筒由4140或4340锻钢机加工而成，因此较其他设计中使用的铸造原件拥有更强的耐用性和持久性。他们还拥有加强的夹持性能，因此当创建一条生产线时，能从根本上减少原料的浪费。

图3 由4140和4340锻钢件而非铸件机加工而成，因而获得了更高的强度和耐性

只需迅速地在Aeromet公司面积为25000平方英尺的工厂设施漫步一圈，我们就能明白这间加工车间是专攻大型机加工作业的了。该加工车间配有起重量从10~40t的多台起重机，以及一台能够提升16000磅重的叉车。该车间还配有规格型号齐全的大型CNC机床，其中包括能加工直径达72"且高达84"的Giddings和Lewis立式镗床。除了29"的W轴拉伸和尺寸为79×98"的外形休整旋转工作台之外，其Union PC-150卧式镗床还能提供分别为396"、138"和30"的X-Y-Z轴行程。然而，该加工车间最近采购的机床也是其最大型的机床：通过位于德克萨斯州（Texas）休斯顿市（Houston）的Shamrock Machinery 公司采购的Ryazan RT317车床，于2009年安装于5ft深的底座，这台CNC车床具有67"的大幅摆度，并能加工长达433"的部件。这台车床配备了一台可选的120马力电机、一个镗杆附件以及一个1.5m夹盘。取代较小单元的这台巨型车床令该加工车间能创建出更大型的芯轴卷筒，并致力于更大直径的切削加工。

图4 Aeromet公司操纵一队卡车以确保……

当然，成功地机加工这类部件仅凭拥有容量充足的设备是不够的。下面列出了Aeromet最小化大型机加工原件的周转时间的一些方法：

●部件选送。快速周转努力往往始于设施外放置的是什么。Aeromet公司专为依靠加工车间为其快速、安全、有效地移动其部件的客户维护并管理了一队卡车。对于Aeromet公司的客户来说，迅速响应是至关重要的，当涉及到修理作业时尤其如此。由于修理加工线元件导致的延长停工期会给客户带来巨大损失。事实上，在Aeromet公司停止运行的少有情况下（该公司通常是每周7天每天24小时运行），紧急电话会直接传至Wahlberg先生，因此他能够立即派遣一名司机来收集损坏元件。

图5 部件被迅速安全地迁出客户的工厂，并进入车间进行修复，然后再回到制造设施

●预先计划。Aeromet公司的一些客户已经计划了修理或升级Aeromet自有芯轴卷筒所需的停机时间。为了最小化加工线的停机时间，Aeromet公司在收到所有配套元件之前可以预先机加工芯轴卷筒的一些零部件。在加工线停机休整时，这样做可以最小化所需机加工时间的总数。一旦加工生产线停机，该加工车间便会引进客户的配套设备；测量以获得正确的齿轮和轴承尺寸；按照这些测得尺寸完成芯轴卷筒的机加工；并随后组装装配并发运修理好的配件。

●高效的编程和作业表。该加工车间自20世纪90年代末便开始采用了CNC软件公司的Mastercam软件，而且最近该车间更是拥有该编程软件的最新版本“X5”。一旦订单定妥，该加工车间的三位CAM程序员之一便从工程部门或直接从客户处接收一个实体模型，然后开始研发程序，并由车间现场作业人员制作加工作业指令。该指令包为色码形式，因此加工作业人员能迅速浏览并识别与其自身作业相关的指令包章节。

图6 Magna Machine公司的这台大型联合卧式镗床提供了396英尺的X轴行程，以及尺寸为79X98英尺的外形休整旋转工作台

详细的指令包能让学徒工和缺乏经验的工人执行全部的熟练工作业。指令说明中零部件和固件的CAD图形以及实际的照片（如果有的话）也有助于这些低技术工人更好地在脑中将作业形象化。

●预调刀具。Aeromet公司于10年前开始采用刀具预调仪，从而在机床换向之前便可在支架内安装并测量刀具。在预调刀具之后，在刀具上贴上标签，以列明其X和Z尺寸，以及刀具袋在机床中位置。而对于设置调整人员来说，后者实际上是一条关键的信息，因为刀具偏置可通过以太网直接发送至机床控件。该加工车间最近从Zoller公司订购了一台新的预调仪以取代其旧款型号。

图7 车间的CAM程序员正在创建色码指示表

●最小化周期时间。Aeromet公司当前机加工大型部件所采用的方法不同于其在过去的几年所用的方法。这在某种程度上得益于切削刀具技术的进步。Aeromet公司主要使用Dapra公司的切削工具，据Aeromet公司的加工车间称，这家公司能提供坚固耐用的切削刀，因此Aeromet公司从在相对低的进给速率下进行重切削作业转变至以较快的进给速率进行轻切削作业。这从根本上带来了较高的金属切削率。这一工艺还包括使用转矩扳手以获得一致的嵌件回坐压力，以及在每八个嵌件变化后更换镶嵌螺丝。

图8 以促使操作人员、刀具预调人员、质检人员以及其它相关人员迅速找到与其工作职责具体相关的信息

●研究并改进工艺流程。Aeromet公司利用全体员工的知识来处理作业和加工过程中产生的废料。这得益于每周由为近期完成作业做出贡献的全部人员参见的团队会议。操作人员、程序人员、设计工程师、检查人员以及其他相关人员检阅了部件生产所涉及的所有步骤，以识别超出特定步骤的预算时间的情况。该加工车间已将特定步骤录入录像带。这么做并非出于流量监管努力，而是尝试揭露哪个给定流程步骤可以简化，从而获得更高的效率。采用防反射板以获得有效的刀具存储和检索，为即将开始的作业列队原材料，以及预调整切削工具的做法都是这类持续改进会议上讨论出来的成果。