Boutique Prospers comme une maison d'horizontaux
À un moment donné, Magnum Machining Inc. a traité la majorité de ses pièces avec une multitude de centres d'usinage verticaux (CVM). Malheureusement, ce type de plate-forme d’usinage ne correspondait pas tout à fait aux besoins de production de pièces de l’atelier. Quel a été le match de production parfait? Les centres d'usinage horizontaux (HMC), qui ont aidé l'atelier de Deerwood, Minnesota, à augmenter sa vitesse, sa cohérence, la flexibilité de ses processus et sa productivité globale.
Selon Michael Bowman, PDG de Magnum Machining, les verticales exigeaient que les opérateurs arrêtent la machine, ouvrent sa porte, serrent une pièce dans un appareil, ferment la porte et redémarrent la machine chaque fois qu'ils chargent une nouvelle pièce. Tout cela s’est produit alors que la broche de la machine restait inactive, improductive et en attente. De plus, les pièces de l’atelier – principalement des pièces moulées de taille moyenne à grande – comportent souvent des trous profonds et des caractéristiques qui nécessitent de longs porte-à-faux. Les VMC n’ont pas été en mesure de fournir la portée et la stabilité nécessaires à de telles opérations.
Par la nature même de leurs conceptions robustes, les HMC offrent tout le soutien et la stabilité nécessaires pour les opérations de fraisage, de perçage et d'alésage à longue portée dont l'atelier avait besoin pour produire des pièces encore plus précises et de meilleure qualité. De plus, selon Bowman, les HMC fournissent à Magnum une utilisation pratiquement à 100 % de la broche de la machine, car leurs changeurs de 2 palettes intégrés permettent de charger/décharger les pièces pendant que les broches de la machine continuent de fonctionner sans interruption. Les HMC ont également généralement des enveloppes de travail plus grandes, ce qui donne à l'atelier la flexibilité de traitement supplémentaire dont il a besoin pour exécuter soit une ou deux grosses pièces, soit plusieurs pièces plus petites sur la même plate-forme de machine.
À la suite de son passage d'une maison de VMC à une de HMC, Magnum dispose maintenant de 16 différents modèles de centres d'usinage horizontaux de la série HCN, tous de Mazak. Cela représente environ 68 pour cent du nombre total de systèmes de fabrication de l’atelier et comprend les HCN, 5000, 6000, 6800 et 8800. Plus récemment, la boutique a ajouté deux HCN-5000S, un 6000 et un 6800, tous dotés de la commande numérique à commande numérique MAZATROL SmoothG de Mazak.
Le contrôle permet de générer facilement des programmes de traitement de pièces complexes grâce à un usinage décentré ainsi qu'à des opérations coudées de perçage, fraisage et taraudage. Il intègre une grande variété de fonctions de programmation avancées qui offrent à Magnum une facilité d'utilisation totale et garantissent des performances d'usinage à haute vitesse et haute précision. Certaines de ces fonctions incluent le contrôle d'avance à gain élevé pour augmenter la vitesse et la précision d'usinage, le réglage en temps réel pour assurer un équilibre d'usinage optimal lorsque le poids de la pièce change et le contrôle d'accélération variable pour calculer une accélération optimale pour une combinaison d'axes.
L'ergonomie joue également un rôle important dans la fonctionnalité de la commande MAZATROL SmoothG . Un grand écran 19" présente toutes les données critiques de la machine dans une seule page, tandis que le panneau de commande d'inclinaison permet un positionnement optimal en fonction de la hauteur de l'opérateur. Un écran multi-touch intuitif similaire à ceux que l'on trouve sur les smartphones permet des opérations de programmation rapides et fluides, qui peuvent être stockées sur une carte SD permet à la CNC de stocker jusqu'à 32 Go de données.
Sa gamme de centres d'usinage horizontaux HCN de Mazak offre à Magnum une combinaison de valeur exceptionnelle et de caractéristiques de haute performance qui permettent à l'atelier d'atteindre une productivité maximale lorsqu'il travaille avec pratiquement n'importe quel type de matériau de coulée. Les machines nécessitent un minimum d'espace au sol, tout en offrant des surfaces d'usinage exceptionnellement larges pour les grandes pièces de l'atelier ou de multiples plus petites.
La taille des palettes des machines HCN varie de 400 mm carrés à 800 mm carrés, tandis que les broches sont de 40 -taper/12 000-tpm à 50-taper/10 000 tpm. Les machines disposent également du changeur à 2 palettes le plus rapide de l'industrie en tant qu'équipement standard qui fournit une palette avant rotative pour une installation facile.
Selon Bowman, avoir toutes les Mazak correspond parfaitement à la stratégie de fabrication HMC particulière de l’atelier et à la flexibilité accrue du flux de travail qu’elle permet. « Nous savons qu’une fois que nous aurons testé un programme sur nos Mazak, les machines seront si cohérentes que nous saurons que chaque fois que nous exécuterons ce travail particulier à l’avenir, il y aura zéro variation », a-t-il dit. « La cohérence et la rapidité des machines nous permettent également d’exécuter plus de travaux à l’avance. De plus, nous nous efforçons toujours de réduire le temps de configuration et d’augmenter la productivité en utilisant moins de machinistes pour produire plus de pièces. »
Pour ce faire, Magnum exécutera plusieurs pièces simultanément dans la mesure du possible afin de raccourcir les délais d'exécution des tâches. C’est pourquoi les HMC de la boutique se révèlent plus avantageuses que les VMC, selon Bowman. « Sur une VMC, nous pourrions avoir de la place pour peut-être deux pièces, tandis que sur une Mazak HCN, nous pouvons charger trois ou quatre de ces pièces de même taille de chaque côté d’un appareil à quatre côtés en pierre tombale », a-t-il dit. « Le temps d’usinage pour chaque pièce individuelle peut rester le même, mais nous avons éliminé le temps d’inactivité coûteux lié au processus de chargement/déchargement des VMC, de sorte que notre temps global d’exécution des tâches est également beaucoup plus court. »
Bien que ses machines Mazak garantissent pratiquement une productivité accrue grâce à une vitesse de processus et une cohérence élevées, Magnum s'appuie toujours sur des personnes talentueuses pour travailler ensemble avec cette technologie de pointe. Malheureusement, le bassin de main-d’œuvre qualifiée dans les environs de Magnum s’est considérablement réduit depuis 2013, bien que Bowman ait observé que la situation continue de s’améliorer lentement à mesure que les admissions dans les écoles technologiques locales augmentent.
Bowman s'efforce de s'assurer que l'atelier dispose de la capacité de formation interne nécessaire pour embaucher des personnes ayant des aptitudes mécaniques ou désirant apprendre. Il se vante également que dans un délai de 30 à 45 jours, ces stagiaires, grâce à la formation de Magnum, sont capables de conduire des machines, de naviguer dans les commandes et de faire leurs propres inspections de pièces.
Ce qui rend possible cette courte courbe d’apprentissage, selon Bowman, est une combinaison du programme de formation lui-même et de l’équipement de fabrication de l’atelier, plus précisément ses machines-outils Mazak et leurs commandes numériques conviviales MAZATROL SmoothG.
« Lorsque vous comparez les contrôleurs de machines d’autrefois à ceux d’aujourd’hui, comme la commande Mazak MAZATROL SmoothG, explique Bowman, il y a des différences significatives. Tout d’abord, la nouvelle commande Mazak a été conçue en pensant aux plus jeunes individus d’aujourd’hui. Son look et ses fonctionnalités sont similaires à ceux des tablettes et smartphones d’aujourd’hui, donc il y a un niveau de confort immédiat avec les jeunes machinistes quand ils peuvent travailler avec une telle commande de machine. »
Shane Cartie, responsable maintenance chez Magnum Machine, fait écho à l’opinion de Bowman au sujet du MAZATROL SmoothG, ajoutant que les fonctions avancées du contrôle – telles que celles pour la maintenance, la convivialité et la personnalisation – améliorent encore la facilité d’utilisation et raccourcissent la courbe d’apprentissage.
En ce qui concerne les pièces et la production, Magnum n'est pas un atelier d'emploi en soi, selon Bowman, mais plutôt un fournisseur Tier One complet qui sous-traite principalement la fabrication d'emplois récurrents. Cela signifie que l'atelier sait souvent exactement à quoi s'attendre à quel moment et peut planifier le flux de production en conséquence. De telles tailles de lots de travail récurrentes vont de cinq pièces à 2 500. Pour certains emplois, l'atelier produira 20 000 pièces par an; pour d'autres, seulement cinq pièces sont nécessaires annuellement.
Magnum se spécialise dans l'usinage de pièces moulées et effectue des travaux de type barre pour une clientèle qui couvre des industries allant de l'équipement lourd à la CVC commerciale. La plupart des pièces moulées sont faites de fonte grise et ductile, d'acier, d'acier inoxydable, d'aluminium ou de laiton et peuvent peser chacune aussi peu qu'une demi-livre à aussi peu que 700 livres. Les temps de cycle d'usinage peuvent varier de 1,5 minute à plus de six heures.
Les opérations d'usinage partiel comprennent le tournage, le fraisage, le perçage, l'alésage et le taraudage. Magnum s'efforce de réduire les temps de cycle, non seulement pour réduire le coût par pièce, mais aussi pour augmenter la capacité d'assumer plus de travail. Comme l’a souligné Shawn LaFava, directeur général chez Magnum Machining, « la clé est la rapidité avec laquelle nous pouvons rendre disponible la capacité d’obtenir plus d’heures par broche. Nous déterminons régulièrement notre capacité en fonction des heures de broche disponibles des employés et des machines-outils et essayons de ne pas dépasser 75 pour cent de la capacité de la machine. À ce niveau, nos clients savent que nous pouvons réagir rapidement et nous rejoindrons pour tout travail d’urgence. »
L’engagement de Magnum envers le succès de ses clients et ses efforts pour maintenir toujours des relations mutuellement bénéfiques trouvent leur origine dans le père de Bowman, Jerry Bowman, qui a créé Magnum Machining en 1994 à Rochester, Minnesota. La famille avait une cabane dans la région de Deerwood, et en 1997, Jerry a étendu ses activités à la région.
Les installations actuelles de l’atelier ont commencé comme un seul bâtiment qui a ensuite été agrandi pour amener le travail de l’usine de Rochester jusqu’à Deerwood. Les installations de Deerwood emploient actuellement 72 personnes. Magnum a également ouvert une usine au Mexique qui reflète essentiellement la boutique Deerwood en termes de clients, de niveaux de production et de types de pièces.
« Comme mon père l’a toujours fait, nous continuerons à privilégier nos relations avec les clients. Nous continuerons de miser sur eux et d’aider à répondre à leurs besoins, afin que toutes les parties impliquées réussissent et prospèrent », a déclaré Bowman. « Dans notre secteur industriel, toute stabilité que nous pouvons obtenir, en particulier grâce à nos équipements de production, est un problème moins critique à craindre au quotidien et contribue à renforcer les relations avec les clients.
« Le soutien de Mazak et de Northwest nous met à l’aise », a-t-il poursuivi. « Si nous avons des problèmes, ils apprécient autant la relation que nous entretenons avec eux et feront tous les efforts possibles, le plus rapidement possible, pour nous remettre sur pied et produire. »