Die harmonische Kombination von CNC-Bearbeitungs- und Blechbearbeitungsgeräten hängt von der Bestimmung des richtigen Prozesses und des richtigen Preises für jedes Teil ab.#Basic
„Als Pringles in die Stadt zog, änderte sich alles“, sagte Jeff Cupples, als er auf die Autobahn fuhr, weg von dem nach seinem Nachnamen benannten Metallkomplex.Die Fahrt vom J&J-Firmensitz von Cupples in Jackson durch West Tennessee bis zur Satellitenfabrik in Dyersburg dauert etwa eine Stunde – genug Zeit für die Einführung und etwas Hintergrundwissen, vor allem, wie die Möglichkeit, bei der Herstellung von Kartoffelchips-Maschinen mitzuhelfen, die Größe anregte ambition war damals ein einfacher Werkzeug- und Formenbau.
Die Mitarbeiter sammeln Teile von einer der neueren Faserlaser-Schneidemaschinen des Unternehmens, die normalerweise schneller sind als ihre CO2-Cousinen.J&J von Cupples verfügt in seinen Fabriken in Jackson und Dalesburg, Tennessee, über insgesamt 25 Laser, von einer 3-kW-Faserlaser-Perforationskombination bis hin zu einem 20-kW-Faserlaser.
Gehen Sie durch die 65.000 Quadratmeter große Satellitenfabrik und Sie werden sehen, wie weit die Johnson & Johnson Company of Cupples gegangen ist.Die Ausstattung reicht hier von Fräsmaschinen, Drehmaschinen und Erodiermaschinen bis hin zu Biegemaschinen, CNC-Walzen und Roboterschweißgeräten.All dies haben wir auf dem fast 40 Hektar großen Hauptcampus mit sieben Gebäuden, der auch über Vor-Ort-Servicebetriebe und einige der ersten Eagle- und Bystronic-Faserlaser verfügt, nicht in einem breiteren und komplexeren Spiegelbild mit den gleichen Funktionen gesehen.Auf einer Seite die gleiche Art von Schneidemaschine.Plötzlich schien der von Jeff Cupples zuvor verwendete Begriff „One-Stop-Shop“ weniger klischeehaft zu sein.
Was dieses Unternehmen mit fast 400 Mitarbeitern jedoch einzigartig macht, ist die Ausrüstung selbst, sei es in Dellsburg oder Jackson.Die Diversifizierung und Erweiterung der Bearbeitungs- und Fertigungskapazitäten ist teilweise auf das Festhalten an einer zentralen Idee zurückzuführen.Wie Cupples sagte: „Jede Komponente hat ihre eigenen Eigenschaften“ – das heißt, eine Methode zur Formung von Metall zu einem bestimmten Zeitpunkt, mit spezifischen Ressourcen und Kundenanforderungen ist kostspieliger als jeder andere Optionsvorteil.
Das Finden der „Identität“ jedes Teils ist ein einzigartiger Vorteil des Geschäfts von Cupples.Wie kann ein Geschäft seine Kapazitäten erweitern und diversifizieren, ohne die volle Effizienz jeder einzelnen Funktion zu verlieren?Wie können verschiedene Fähigkeiten wie Laserschneiden und CNC-Fräsen in derselben Organisation gleichzeitig effektiv genutzt werden?Für J&J von Cupples beginnt die Antwort mit einem Jobangebotssystem, das die Vorteile verschiedener Herstellungsprozesse und -geräte erkennt und nutzt.
Abseits der Hektik der Satellitenfabrikausrüstung bietet die Rückfahrt nach Jackson eine gute Gelegenheit, den Wendepunkt der Gesamtsituation zu besprechen.Wir besprachen den Übergang von der manuellen Bearbeitung zur CNC im Jahr 1989 und die Hinzufügung von Schweiß- und Formgeräten für mechanische Teile im Jahr 1981. Cupples hatte jedoch schon bald den Kauf der ersten Laserschneidmaschine des Unternehmens im Jahr 1997 zum Ziel.
Obwohl das Unternehmen über eine Vielzahl von Verarbeitungs- und Fertigungsanlagen verfügt, ist das Laserschneiden ein besonders stolzer Bereich.Bild mit freundlicher Genehmigung von Cupples' J&J Company
Damals bestand das Hauptinteresse darin, CNC-Bearbeitungs- und Fertigungsanlagen durch schnelleres Bohren und Schneiden einfacherer geometrischer Formen zu unterstützen.Die Geschwindigkeit (und in vielen Fällen auch die Qualität) dieser neuen Entdeckung wurde durch die Vertiefung der Rasen- und Gartenindustrie in der Region und durch Beziehungen zu Großkunden wie MTD Products, Caterpillar, Kubota und Kellogg's (Pringles wurde von Procter & Gamble gekauft) vorangetrieben im Jahr 2012) Erweiterung.Der Laser macht das Unternehmen außerdem zur bevorzugten Quelle für dringende Bestellungen, um Kunden dabei zu helfen, ihre Maschinen am Laufen zu halten.„Als nächstes wissen wir, dass wir es 24 Stunden am Tag, sechs Tage die Woche betreiben“, sagte Cupples.
Jeff Cupples, J&J-Vizepräsident bei Cupples, hat eine einseitige Tabelle entwickelt, um den Angebotsprozess zu vereinfachen und zu standardisieren, was zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil geworden ist.Foto mit freundlicher Genehmigung von Johnson & Johnson of Cupples.
Das Laserschneiden eröffnet auch neue Möglichkeiten für den Abschluss von Serienaufträgen.Diese Fähigkeit ist nicht mehr nur ein Förderer von Walzwerken und Drehmaschinen, sondern hat sich seitdem zu einem besonders stolzen Ort entwickelt, so dass das Unternehmen dafür bekannt ist, Laserschneiddüsen von Grund auf zu reparieren, zu modifizieren und sogar zu entwerfen.Es ist der Schlüssel zu einer Strategie, die darauf setzt, dass Fertigungs- und Verarbeitungskapazitäten sich gegenseitig unterstützen, sei es durch Werkzeuge, die Serienfertigungen ermöglichen, oder durch komplementäre Vorgänge an denselben Teilen.„Wir würden einen Laser verwenden, um etwas zu schneiden, es zu biegen, die Vorsprünge zu bearbeiten und sie mit einem Roboter zusammenzuschweißen und es dann möglicherweise anschließend zu bearbeiten“, sagte Cupples.„Handelt es sich um die Laserbearbeitung oder erst um die Bearbeitung und dann um den Laser?Wasserstrahl?Was ist die beste Kostenlösung für den Kunden?“
Eigentümer und Präsident James Cupples gründete Cupples' J&J Co. im Jahr 1966. Jansen Cupples (James‘ Enkel und Jeffs Sohn) arbeitet ebenfalls für das Unternehmen und ist Materialmanager.Foto mit freundlicher Genehmigung von Johnson & Johnson of Cupples.
Anfang 1998, nur wenige Monate nach der Installation des ersten Lasergeräts, widmete sich Cupples der tabellenbasierten Automatisierung, um solche Fragen effektiver beantworten zu können.Gleichzeitig sagte er, dass der größte Teil des Wettbewerbs nur aus dem „Einsetzen von Zahlen“ bestehe und übermäßig standardisierte Tarife erhebe, und dass es keine Grundlage für die Realität des Workshops gäbe.
Wir fuhren mit einem Golfwagen durch Jacksons Werk, kamen an einem Laserbediener mit Sonnenbrille vorbei, der eilig frisch geschnittene Teile aus einem Blechstapel aufsammelte.Nach einer Weile machten wir eine Pause für professionelle Bearbeitungsarbeiten an der großen Bohrmaschine.Jeder dieser Jobs erfordert sehr unterschiedliche Prioritäten und Fähigkeiten, um erfolgreich zu sein, aber beide beginnen auf die gleiche Weise: Ordnen Sie den Zyklus sorgfältig an, um die potenzielle Prozesskette abzubilden, und bestimmen Sie, welches der vier unabhängigen Teams – Fertigung, professionelle Fertigung, Produktion – ist und fachmännische Verarbeitung – für die Handhabungsarbeiten bestens geeignet.„Es ist wie eine Gruppe kleiner Unternehmen, die zusammenarbeiten“, erklärte Cupples.„Wer am meisten leistet, ist Eigentümer des Projekts und vergibt Unteraufträge an andere Abteilungen.“
Um die „Hauptabteilung“ für den neuen Auftrag zu bestimmen, verwendet Cupples dasselbe Microsoft Excel-basierte System, das von den Schätzern in den einzelnen Abteilungen verwendet wird, um sich gegenseitig „Unteraufträge“ zu vergeben.In diesem Prozess spiegelt sich die Idee „jeder Teil hat seine eigene Identität“ in folgenden Aspekten wider:
Diese Baugruppe erfordert eine grob bearbeitete Nabe sowie Laserschneid-, Form- und Roboterschweißvorgänge.Der letzte Arbeitsgang ist die CNC-Bearbeitung des Lochs mit einer Toleranz von ±0,0008 Zoll.Foto mit freundlicher Genehmigung von J&J Company of Cupples.
Schätzung ist besser als Vermutung.Cupples sagte, dass angesichts der Tatsache, dass kein Prozess zu 100 % effektiv ist, viele Schätzer darauf trainiert sind, „alles durch 0,8 zu dividieren“.Allerdings hat jeder Teil seine eigene Identität, was voraussetzt, dass jeder Teil auch seine eigene Effizienz hat.Die tatsächliche Anzahl einer bestimmten Stelle kann sich aus dem Zeitraum und der Erfahrung ergeben.Beispielsweise kann ein besonders schweres Teil dazu führen, dass die Effizienz der Biegemaschine niedriger eingeschätzt wird als der durch den Zeittakt der Maschine vorgeschlagene Wert.
Es gibt keinen Durchschnitt.Cupples sagte, dass die Umrechnung der Durchschnittssätze verschiedener Arbeitszentren in einen einzigen Preis effektiv sein könne, es jedoch zu Problemen komme, wenn sich der Arbeitsmix ändere.Wie er es ausdrückt, „gleichen Sie drei Viertel Ihres HMC mit allem anderen aus“, und das Geschäft könnte feststellen, dass „alle diese großen Verarbeitungszentren ausgelastet sein werden“, weil ihre Preise möglicherweise unterschätzt werden.Gleichzeitig kann es sein, dass weniger wertvolle Ausrüstung überbewertet wird, was es schwieriger macht, sie zu füllen.Bei J&J in Cupples variieren die Preise je nach Arbeitsplatz und Job.
Diese Komponente umfasst eine Kombination aus Laserschneiden, Umformen und CNC-bearbeiteten Teilen.Foto mit freundlicher Genehmigung von J&J Company of Cupples.
Die Preisgestaltung ist differenziert.Tatsächlich erfordert dieselbe Maschine normalerweise unterschiedliche Raten für verschiedene Aufgaben.Wenn beispielsweise die Rüstzeit eines Auftrags in jedes Angebot einbezogen wird, kann dies dazu führen, dass an derselben Arbeitsstation ein geringerer Satz für Produktionsmengen von Teilen benötigt wird als für Sonderteile in geringer Stückzahl (die normalerweise mehr Rüstaufwand erfordern).„Wir bezahlen (eine Maschine) nach Laufzeit“, sagte Cupples.„Buchhalter werden sagen, dass der Wert dieser Maschine 24-7 beträgt, aber unserer Erfahrung nach können Sie für die Einrichtung keine 24-7-Gebühr verlangen.Laden kann man wirklich nur, wenn es funktioniert.“
„Overhead“ kann auftragsspezifisch sein.Wie bei der Einrichtung oder Programmierung (die sich auch separat auf die Arbeitsplatztarife auswirkt) können die mit der Qualitätskontrolle und dem Transport verbundenen Kosten von Auftrag zu Auftrag unterschiedlich sein.Ähnlich wie beim durchschnittlichen Arbeitsplatzsatz sagte Cupples, er habe vor langer Zeit gelernt, dass es ein Fehler sein kann, solche Kosten in die Verwaltungskosten einzubeziehen.Er sagte, selbst wenn „im Allgemeinen höhere Zinssätze zur Deckung des Unbekannten verwendet werden“, sei das Ergebnis häufig: „Im Arbeitsbericht steht, dass Sie Geld verdienen, Ihre finanzielle Situation jedoch nicht.“
Diese Arbeit erfordert das Schneiden, Formen und Roboterschweißen von Faserlasern sowie die anschließende Online-Bearbeitung von Löchern im HMC.Foto mit freundlicher Genehmigung von Johnson & Johnson of Cupples.
Die Preisgestaltung ist fließend.Qualitätskontrollkosten und andere Variablen werden als Sätze für einzelne Arbeitsplätze aus einem Tool namens „Matrix“ eingegeben.Diese unterstützende Tabelle gibt eine Textmatrix aus: einen Teil der Tabelle, der bis zu 16 mögliche Gebührensätze für jeden Amortisationszeitraum (normalerweise auf 3 bis 5 Jahre festgelegt) für einen bestimmten Arbeitsplatz oder eine bestimmte Einheit umreißt.Der Kalkulator kann verschiedene Schichtpläne eingeben und Zeiten für den Arbeitsplatz festlegen, wenn er versucht, das Angebotsziel zu erreichen.
Automatisierung ist unerlässlich.Nach der Festlegung des Arbeitsplatzsatzes muss der Kalkulator nur noch die mit der Arbeit verbundenen Variablen eingeben – Materialdaten, Anzahl der Teile und Prozesswege, Arbeitsstunden usw. – das Angebot wird entsprechend aktualisiert.„Wir können den Arbeitsplatzsatz je nach Bedarf für neue Arbeitsplätze oder neue Einheiten ändern, die möglicherweise eine höhere oder niedrigere Effizienz aufweisen“, sagte Cupples.„Wir können tatsächlich die Anzahl der Stunden laden, die wir im vergangenen Jahr auf der Maschine oder dem Gerät gelaufen sind, und erfahren dann, ob unsere Tarife noch Gewinne und Renditen generieren können.“
Wenn alle diese Berechnungen manuell erfolgen, wird der sorgfältige Schätzungsprozess des Unternehmens zwar nie funktionieren, erfordert aber dennoch viel Zeit und Mühe.Tatsächlich erwägt Cupples schon seit Jahren ein Upgrade auf mehrere ERP-Softwarepakete (Enterprise Resource Planning).Allerdings haben die meisten bisher getesteten Systeme das gleiche Problem: „Man muss es anlügen“, sagte er.„Für ein ERP-System ist es schwierig, Teile von mehreren Kunden gleichzeitig in einer Einheit zu verarbeiten.“
Während eines Rundgangs durch die Satellitenfabrik Dyersburg machten wir Halt, um die im Bild unten gezeigte „kaputte“ Produktionseinheit zu besichtigen.Dies ist eines von vielen Beispielen dafür, dass ein einzelner Mitarbeiter gleichzeitig eine Maschine mit relativ hoher Laderate (Laser) und eine Maschine mit relativ niedriger Laderate (Biegemaschine) betreibt.Diese Einheit ist „kaputt“, da die Maschine normalerweise völlig unterschiedliche Teile verarbeitet, normalerweise für mehrere Kunden.„So konkurrieren wir mit China“, sagte Coops.
Durch die Platzierung relativ hochpreisiger Geräte (Laserschneidmaschinen) neben relativ preisgünstigen Geräten (Biegemaschinen) kann ein Mitarbeiter gleichzeitig verschiedene Teile von verschiedenen Kunden auf zwei Maschinen bearbeiten.
Cupples sagte jedoch, dass beschädigte Einheiten dazu neigen, jede Filialverwaltungssoftware zu zerstören, die die den verschiedenen Arbeitsplätzen zugewiesenen Arbeitskräfte direkt mit der Gehaltsabrechnung verknüpft.Im Gegensatz dazu ist es mit Tabellenkalkulationen einfach, „diese Kosten zu kombinieren und Arbeitseinheitssätze festzulegen“.Oder er könnte „hochwertige Arbeitszentren Arbeitskräfte übernehmen lassen“, um mehr Nutzen aus minderwertigen Maschinen zu ziehen.
Zusätzlich zu den Lohnproblemen behindern „kaputte Zellen“ auch Systeme, die von den Bedienern erwarten, dass sie durch Barcode-Scannen arbeiten.„Wie misst man zwei verschiedene Teile auf derselben Maschine?“fragte Cupples, obwohl er seine eigene Frage bereits beantwortet hatte.In beiden Fällen kann es mühsam sein, das Filialverwaltungssystem zu „lügen“ (in diesem Fall vielleicht, indem man während des Scanvorgangs kreativ ist oder manuelle Eingaben später manuell überschreibt).
Cupples nennt beispielsweise eine Funktion, die er in anderer Software nicht reproduziert hat: Ermitteln Sie einfach und schnell, ob die durch Überstunden gewonnene zusätzliche Effizienz die zusätzlichen Arbeitskosten wert ist.Nach seinem eigenen System ist für Arbeitnehmer, die tatsächlich 45 Stunden gearbeitet haben, aber für 5 Stunden Überstundenvergütung erhalten haben, keine Eingabe von 47,5 Stunden erforderlich (also 40 Stunden Normallohn und 5 Stunden Überstunden).Dies liegt daran, dass das System den Arbeitsplatzsatz basierend auf den tatsächlichen Überstunden automatisch ändert.Es ist auch nicht erforderlich, zusätzliche Arbeitsplätze im System wie „OT1“, „OT2“ usw. manuell anzulegen, um die Überstundenkosten zu berechnen.Der Schätzer muss nur ein einziges Tabellenfeld ändern und das Angebot wird entsprechend aktualisiert.
Cupples sagte, als er zum ersten Mal eine einseitige Tabelle zur Vereinfachung und Vereinheitlichung von Angeboten für die damals brandneue Geschäftseinheit entwickelte, schien diese Flexibilität in weiter Ferne zu liegen.Seitdem hat das Wachstum des Unternehmens den Erfolg seiner Methoden bewiesen.Zum Zeitpunkt des Verfassens dieses Artikels scheint es unwahrscheinlich, dass sich dieser Ansatz in absehbarer Zeit ändern wird.„Die Arbeit, die wir leisten, erfordert weniger Personal, weniger Zeit und ist präziser“, sagte Cupples.
Ähnlich wie beim Desktop-3D-Druck hat Omax eine Methode entwickelt, die die Vielseitigkeit, Funktionalität und Einfachheit des Wasserstrahlschneidens einem breiteren Anwenderkreis zugänglich machen kann.
Bald werden industrielle Anwender des Wasserstrahl-Metallschneidens in der Lage sein, Metallplatten, Verbundwerkstoffe und andere Materialien ohne den Einsatz von Schleifmitteln zu schneiden – oder zumindest mit viel weniger Schleifmitteln, als sie es gewohnt sind.
Der Präsident von Hunt and Hunt sagte, dass die Bedienung einer Dreh-/Fräsmaschine eine der anspruchsvollsten Aufgaben in seiner 55 Jahre alten Fabrik sei.Er sagte auch, dass dies das Beste sei, was das Geschäft tun könne, um die Effizienz der Vertragsarbeit zu verbessern.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 16. November 2021