适应持续变化的医疗市场

   2019-07-20 54
核心提示:[db:简介]

        该工厂已使它的制造过程日益变化,以满足其医疗客户们变化的需求。
        
        变化是唯一恒定不变的。工厂通过一定的方法将一粗糙的铸件或存料转变成一个精密加工的零件——并且用它来赚钱——这些方法与过去不同。我们承认,使用某种类型的切削刀具来去除一部分材料这一行为本质上是相同的。但是,供应加工件这整个过程中的其他方面是截然不同的。
        
        它们必须不同。考虑一下产品制造商——尤其是医疗设备制造商们的需求——近年来是如何发展变化的。外科器械和植入设备制造商们如今要求的交货时间颇为紧迫。样品必须用规定的材料加工而成,且所有二次加工均已完成。零件的外观被认为和零件特征的精密性一样重要。十件就算是大批量。
        
        那些曾经并且今后将继续成功地为医疗行业服务的工厂不仅注意到了这些变化,而且相当敏锐地调整了它们自己的生产过程,以便最好地适应新的客户需求。metal Craft Machine & Engineering就是这样的一家工厂,它位于明尼苏达州埃尔克河的明尼阿波利斯外部。
         该双轴枪孔钻床主要用于生产加工管状
零件。单轴机床既用于生产也用于样品加工。
        自从Jack Mowry于1978年开办该工厂以来,事情就发生了变化。公司规模已扩大了五倍,并且在威斯康星州的Chippewa Falls增设了第二家工厂。现在大约其产品的95%都运往医疗设备制造商,而在以前,它的大部分业务都是与半导体行业相关的。它加工样品的方法和生产这样的一次性零件的方法也与过去不同。多年前,许多二次加工曾经是外购的或者甚至是未被考虑过的,而现在它们都已成为内部加工。
        
        还有一些工厂无法控制的其他变化。医疗零件规定使用的新型材料愈发难以加工,熟练技工稀缺。
        
        为了成功地为医疗行业提供服务,像metal Craft这样的工厂别无选择——要么适应要么说再见。尽管metal Craft实际上只是一家“医疗”工厂,但是所有机械工厂都应该留意它是如何适应客户们变化的需求的。毕竟,医疗行业不是唯一拒绝保持不变的制造部门。
        
        在专用机床上加工样品
        
        metal Craft拥有专门从事样品加工的机床。多年前,大部分样品加工工作都是在这些机床上来执行的。如今,工厂竭尽全力运用它的CNC专用机床来完成样品加工工作,其CNC专用机床包括Swiss型车床、传统车床、立式和卧式加工中心(某些具有4轴和5轴功能),7轴磨床和线切割机。其原因有几点。
        
        如今的医疗设备制造商们希望样品零件采用规定的材料加工而成,并且所有的二次加工均已完成。这排除了快速样品加工方法,这些方法使用替代材料或者更易加工的材料。而且,最新的零件设计的复杂性通常排除了任何事物,唯有多轴CNC机床才能达到我们所期望的质量水平。拼凑出一个也许准确或者也许不准确的样品那样的时代已经过去了。
        
        在其专用机床上加工样品使metal Craft有机会得以克服某些问题,这些问题只有生产过程中才会暴露出来。这也平衡了生产经验曲线,因为生产加工过程的所有方面——调整刀具、工件夹紧、切削数据、编程——都被包含进去了。
        
        拥有一个完整的CAD/CAM程序对于迅速地将样品投入生产特别有用。即使需要对零件设计作出改动(例如,以适应某个外科医生的要求),基本的程序框架还是存在的,容易对其进行修改。而且,需要任何专用刀具也会在样品加工过程中得以确定,那么工厂就可以在厂内准备好刀具。
         当工厂意识到需要复
杂的内部特征的零件
日益增多时,增加了
线切割机。
        客户们知道工厂已经做好准备,只要他们下令开始生产运行,即可投入生产,这一事实使工厂在(如果)生产工作成熟时占有优势。“如果”是关键词,因为不能保证生产工作紧随其后。metal Craft与它的客户们密切合作,以确定样品是否是一次性的加工业务,或者它是否可能带来一笔生产定单。工厂据此对客户进行相应的管理。
        
        有效地将样品加工和生产任务混合在一起是一个令人头疼的安排问题。公司使用Bowen & Groves(Chandler, Arizona)提供的ERP软件M1,它在一定程度上帮助解决该问题。该软件购买于三年前,它提供实时数据集,这样生产计划员就可以查看当前正在执行的工作的状态,以及在队列中等候的那些工作的承诺交货日期。这有助于确定最佳的可能时间来向生产计划中插入样品加工任务。
        
        另一个益处是系统的灵活性。车间数据集和质量控制中的任何内容都可以用它来进行计算和清算。用户可以根据他们自己的需要来修改它,雇员可以定制它的外观,以便显示最适合他们的工作任务的信息。
        
        metal Craft提供给客户们一定的访问权,他们能够经由工厂的Web站点来访问ERP系统的某些部分,以实时查看他们的工作状态、延期交货的订单、报价、装箱单、发货单等等。尽管目前还没有很多metal Craft的客户利用该功能,但是它是一项日益受欢迎的增值服务。
        
        ERP软件还有助于其他方面的问题。几乎每个医疗设备制造商都要拜访它预期的销售商,以证实是否有完善的跟踪能力和所有生产过程的文档记录。metal Craft实施门户开放政策,邀请客户即时参观它的工厂,并且软件能够迅速调出客户希望看到的任何信息以供查看。这种瞬时告知访问方式还促使工厂保持高水平的清晰度。
         大多数医疗零件需要一
些标记。该激光标刻系
统安装在一台不用的膝
式铣床上,以便能在激
光下精确定位零件。
        次要的考虑事项
        
        医疗零件需要多次二次加工和专门加工,这使得医疗零件制造有别于其他行业部门。以metal Craft为例,确定哪些二次加工在厂内完成,哪些由外界厂商供应,这取决于多个因素。一个因素是厂商达到质量和交货时间目标的能力。如果外部厂商有确凿的记录表明他们达到了某项加工的精度要求,而工厂又没有这种加工,那么很可能metal Craft会将该项工作外包。否则,只要该工序不会引起环境问题或者对工厂的清洁度造成负面影响,那么就会在厂内完成它。正是由于这些原因,所以工厂目前将电镀、焊接、冲钻EDM和无心磨削外包给外界供应商。
        
        metal Craft引入厂内执行的二次加工或专门加工的数量持续增加。工厂曾经请某厂商枪孔钻外科器械,例如长刻度盘。最终,该厂商未能达到质量要求,因此metal Craft购买了两台Dehoff枪孔钻床——一台双轴钻床和一台单轴钻床。单轴钻床主要用于极短的加工和样品加工,而双轴钻床用于较繁重的生产加工任务,因为它一次可以加工两个零件。这些枪孔钻床能够在长达36英寸的零件上钻出直度不超过0.001英寸的孔。
        
        类似的,由于需要快速车削样品,某些生产工作需要磨削,因此工厂购买了一台七轴内/外圆磨床。但是,并非总是因为外部厂商达不到预期效果才增加新的工序。metal Craft最近增加了线切割机,因为它发现具有复杂内部特征的零件设计的数量有所增加。
        
        医疗零件的外观相当重要——它们必须看起来值上百万美元。为了达到该目的,metal Craft增加了介质喷射、修边、柠檬酸钝化和激光标刻工序。它甚至有一个小型火炉用于热处理。在工厂内拥有这些工序相当于更快速地向客户交货。
        
        大部分医疗零件需要某种形式的标记,这促使工厂购买了激光标刻系统。该系统用于深浸蚀标刻,以及标刻客户规定的图形或徽标。它能够做彩色标记,这对于某些医疗设备制造商很重要,他们据此来区别大小。系统的旋转轴(类似于加工中心的B轴)允许绕着圆钢制成的零件标刻刻度线。这些刻度线的精度很重要,因为它们通过显示器械插入到病人身体内多深来指导外科医生。为了保证零件在激光下的定位精度,metal Craft将激光标刻系统安装到一台不用的膝式铣床的床身上。
        
        其专用工序库中最新添加的是一台热组装设备,它用于在零件上安装塑料手柄。因为一位客户不想再继续从事该组装操作,所以工厂购买了此设备。
        
        眼界的变化
        
        为医疗设备行业服务的工厂经常被要求使用一些新型的材料,这些新材料越来越难来加工。曾经,metal Craft认为17-4不锈钢非常坚硬不易加工。现在,和工厂里陈列的其他一些材料相比起来,例如Nitronic 60不锈钢,17-4不过是小儿科罢了。该材料(Nitronic 60不锈钢)比17-4贵10倍,它提供更好的耐磨性以防止磨损,并且具有较小的磁性(这一点对于成像设备很重要)。
        
        在考虑如何开始着手加工一种新材料时,工厂首先通过Internet做一些准备工作,寻找有关该材料的尽可能多的信息,以及材料的切削加工性,这样它就能缩小关于刀具类型和特殊刀具涂料的考虑范围。对于使用昂贵的新材料的加工工作,工厂首先用成本较低的材料(例如17-4)来尝试着进行安装、调整刀具和编程,然后再换用新材料。
        
        工厂将继续变化以适应新的客户需求。最大的预期变化之一是一台新型的、更大的加工设备,以及实施更精益的生产技术。工厂追求精益生产的原因在于它已经感觉到了美国国内的其他工厂所遭受的令人头痛的劳动力难题。前几年,车间的工人们既是程序员也是操作员。现在,更倾向于雇佣一位有经验的程序员来指导一组机床操作员。总而言之就是发挥最优秀人才的最大才能。

 
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