NuStep公司 (www.nustep.com，密歇根州Ann Arbor市) 决定扩大其对生产制造过程的控制范围，于是该公司进行了制造设备的新投资，其核心是一台集成有往复工作台和4kW激光器的高速CO2激光切割系统，以此来使钣金加工能在公司内部进完成。这一投资的结果使这家一流的健身器材制造商获得了全面控制和更大的灵活性，他们的产品被用于世界各地的健康和福利中心，医院内的健身中心，理疗中心，健身俱乐部，心脏康复诊所以及世界各地的许多家庭。
这个公司有着参与室内和社区的健康福利活动方面的传统。虽然该公司直到1997年才组建而成，但是它的健身哲学却是很早就形成了。公司的创始人和总裁Dick Sarns，就行业来看是一名工程师，他曾与心外科医生共同开发了现在很著名的心肺机—67年时在南非开普敦，这个机器被应用于人类首例心脏移植手术中。
Sarns认为生活方式会对心脏疾病的发生产生影响。经过多年的研发工作，以及与运动生理学家，人体工程 学专家和健康专家共同合作，他与他的小组于1999年推出了NuStep TRS 4000斜卧式全功能健身器，这在锻炼器械领域是独一无二的。这项产品能给人体所有主要的肌肉群提供完整的锻炼，并提供了上半身和下半身同步的身体训练，而不会对关节和肌肉产生压迫。它几乎是为各种身材和体型设计的，且所能承受的最大用户体重高达400磅。由于配备了一个焊接的钢筋框架来增强其耐久性，这个斜卧式全功能健身器实际上基本不需要维护和保养。
部集成有往复工作台和4kW
激光器的高速CO2激光切割
系统。
因为这一产品能提供安全而有挑战性的训练，于是它成为美国国内各个理疗中心，心脏康复诊所和健康福利中心的选用设备，这一产品也同样销售给普通消费者及世界各地的用户。
该公司原来是将其钣金加工业务外包，2002年4月时，公司决定对金属板加工业务进行垂直整合。它们从Strippit/LVD公司购进了Axel 3015 S激光切割系统，其激光器输出功率为4kW。NuStep公司所取得的不断改进促使它更倾向内部制造。“我们制定了一个决策来对产品的质量、实用性和成本进行直接控制，”制造部经理Michael Steiner解释说，“我们的钣金制造零件全部由一家外部供应商提供。如果许多复杂的定制组件都仅由一家厂商供货，将使我们处于一个很危险的地位。一旦该供应商有什么意外情况出现，那么很有可能会使我们倒闭。”
“我们总成本的20％来自原材料，80％来自增值作业，” Steiner说，“如果我们可以控制循环周期和效率，消除非增值作业，使批量最小化，实现快速转换，那么我们的改进还是有希望的。”
NuStep公司在参观了几家设备供应商，同时将冲孔和剪切设备与激光系统进行对比考虑后，决定对钣金生产进行垂直整合。其评估设备过程花了六个月。“我们选择激光系统，这样我们既能切割出复杂的几何形状也能切削出标准的孔，不需要再进行二次操作，” Steiner说。我们目前正努力实现精益生产，因此我们大量的参与了批量大小的标准化/最小化-快速设置，多功能性，嵌套技术，以及合理利用材料之类的工作。我们认为激光有更多方面的用途。
4kW系统可以切割多种类型的材料以及不同的厚度。该公司主要加工冷轧钢板，厚度范围从24gauge到1/4英寸，而能够切割的材料厚度达到了3/4英寸。目前的TRS 4000全功能健身器中所需要的45种不同的零部件都可以使用这台激光器来加工。它可以用来制作复杂的轮廓，标准的孔和切口，还能自动计算折弯处所需的弯曲余量。激光系统的这些特点有助于该公司实现一致的精确度和高生产率，甚至对一些复杂零件也是如此。NuStep的Axel系统特点在于其光路长度单一不变，这是由于使用了镜片系统来保持光学长度不变，这样相应保证了激光光束直径不变。这样，无论切削头在台面上的位置如何，都能保证在整个工作范围内边缘质量的一致性。
激光器的应用令该公司能对产品质量进行直接控制，而且能够解决在产品早期生产阶段出现的任何质量问题。“如果我们外部的供应商产生质量问题的话，由于是纯粹物流因素，就比较难以解决，” Steiner说，“现在我们能够很迅速的做出反应，必要的话可以在我们自己的质量管理体系内进行调整。
“过去，对于我们的外部供应厂商，我们通常采用1000件的批量大小，” Steiner补充道，“如果检测到一个缺陷的话，那么经常在整批内都有这个缺陷。我们从来不会为了使用这样的部件而使我们自己产品的质量受到损害。我们将不得不进行根本检测以评估是否个别不一致的零件能被修正或在不影响整体产品质量及功能的前提下使用。
身器为所有主要的肌肉群
提供了完整的锻炼，并提
供了上半身和下半身同步
的身体调节，而不会对关
节和肌肉产生压迫。
对大部分单独的部件NuStep公司已经把批量大小减小至80到90件。整张的板材也在其他零件的生产中得到使用，批量大小合计为230件。公司还努力开发标准批量大小，构建最佳水平的在制品存货状态，随着生产线上的消耗，存货将得到更新，这样就创建了一个拉式系统（pull system），生产运作也更有效率。
进行内部生产的决定还涉及到搬迁至行政部门附近的一个新的制造工厂，增加16名员工，以及大范围的培训在职员工。NuStep公司一次性购买了所有的生产设备——整个工厂完全用新设备装配起来。公司拥有Strippit/LVD PPEB 90/08折弯机，它配有Easy-Form激光自调折弯系统，CNC铣削中心，弯管设备，手控与自动焊接设备，全自动粉末涂层操作设备，以及其他设备。
“生产方面实现可操作后，我们将装配过程也移至同一个车间，努力发展一个无缝的，连续流的拉式系统。” Steiner说到，“从制造作业中心移出零件最终的目的是直接按序移入装配线，在装配线上它们就被用掉了。”
原来NuStep公司并没有任何有关激光切割设备的使用经验。Ron Haas是公司的制造部协调员，他说 ：“我们聘用了一些能力强，有才干，又专业的人才，他们通过Strippit/LVD的培训，操作实践，和‘我能做到’的态度，从而成功的整合生产过程。” Steiner说。
现在，已有4名员工被培训来操作激光系统。公司实行两班倒。激光设备的自动特性和快速调节特点促使NuStep公司实现了向激光加工的转变。一个内置的电容传感器使切割头和金属板之间维持着恒定的距离，以补偿材料的任何不均匀性。这种控制在其速度改变时能够自动调节传递至切削头的激光能量，以提供总的功率控制。这样，对于每种断面宽度都能确保最佳的切口，同时能够减小热影响区域。切割工艺的数据库能够基于所要加工的材料确定最合适的冲孔顺序。
激光系统还包含了一个水冷却、快速调换的透镜，利用一个自定心系统可以方便的安装和更换。透镜的校准是可编程的，而且能迅速实现。此外，一个用户界面友好的GE Fanuc控制器能够根据程序准确加工出轮廓，甚至在高速运作时也能得到锐角。彩色屏幕上显示所有加工参数，辅助诊断和启动规程。
NuStep公司的程序部分使用Strippit/LVD公司基于Windows开发的CADMAN-L 3D软件包。这个激光切割计算机辅助制造(CAM)程序包包括了一个集成的三维设计和展开模块，这个模块允许输入二维和三维设计，自动展开以及从二维和三维文件得到平面图。这个软件还具有全自动，半自动以及手动嵌套功能，能够优化切割过程以及设备参数，从而最大限度的提高钣金的利用率。
最后，Steiner为这一投资计划成功执行而赞扬NuStep公司的员工。“我们的成功应归功于我们的人员” Steiner说，“他们是很有才华的团体。”成功克服学习曲线后，现在NuStep公司已将制造业作为它的强项之一。“基于这项能力我们已经进行了一些改变，现在我们必须使我们的产品更具工艺性，生产过程更有活力，此外，通过进行一些工程上的改变来最大程度的降低变化，这样同时就提高了总的产品质量和工艺性。” Steiner说。
“我们可以看到的是，在尺寸控制上有明显的连贯性，” Steiner说，“质量等级变得更加一致而且更能够预测。长期的目标是，在生产过程中，制造线上制造好的组件能够直接进入装配线。”他补充说。
由于引入了激光，NuStep在向持续改善而努力的道路上踏上新的台阶。公司能够对产品质量进行直接控制，它将降低批量大小和库存水平，还将实现精益生产。
激光器系统强化了NuStep作为高质量产品的品牌地位，这些设计和制造的产品满足了用户的需要并保证了使用年限中的可靠运转。更为重要的是，它有助于公司进一步实现它的使命，那就是通过提高健康和福利水平来改善生活。
Health care equipment manufacturer takes control of product quality, availability, and cost with high-speed flying optics laser system.
