Inovo是一家氧氣調(diào)節(jié)器制造商，其產(chǎn)品用于醫(yī)院、療養(yǎng)院及類似場(chǎng)所。Inovo公司的主要負(fù)責(zé)人曾一度在尋找公司擴(kuò)張的機(jī)會(huì)。他們的研究調(diào)查表明，許多從事外科植入器械生產(chǎn)的公司還在使用過時(shí)的方法和設(shè)備，若一家公司采用更新、更高效、更低勞動(dòng)密集型的設(shè)備來加工生產(chǎn)植入器械，那么它將在市場(chǎng)中占有強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。因此，他們于2004年開辦了這家Structure Medical公司，為公司配備了他們當(dāng)時(shí)所能找到的最新、最高效的多任務(wù)機(jī)床。

在Structure Medical公司，主要生產(chǎn)兩種產(chǎn)品，它們共同被整形外科醫(yī)生用來修復(fù)受傷的骨骼。第一種產(chǎn)品是相對(duì)較薄的成形板，它在骨骼治愈期間支撐并固定斷開的骨骼。成形板并不是一種單一尺寸適用所有情況的萬能產(chǎn)品。它們是針對(duì)骨架的特定區(qū)域而設(shè)計(jì)的；頸椎板（該公司的專長(zhǎng)）用于頸部損傷，肘板用于固定碎裂的腕關(guān)節(jié)，等等。它們通常有多個(gè)螺絲孔以便螺釘將它們緊固在骨骼上。本文所配的圖片中展示了該工廠生產(chǎn)的成形板和接骨螺釘?shù)牡湫蜆悠贰?
 

成形板通常是用鈦加工而成的，因?yàn)樵摻饘俳Y(jié)合了以下特點(diǎn)：強(qiáng)度高、重量輕和相對(duì)的惰性。公司通常在工廠的幾臺(tái)機(jī)床之一上通過一步設(shè)置工作就加工好整個(gè)成形板，這些機(jī)床是它最近從Willemin-Macodel Inc.公司（Elmsford，紐約）購買的Willemin W-408MT五軸棒料進(jìn)給加工中心。該機(jī)床并非典型的立式或臥式加工中心。它不是為加工離散工件而設(shè)計(jì)的，所以沒有提供工作臺(tái)或工件夾具。相反，它被設(shè)計(jì)用來利用棒料加工零件，棒料通常從棒料進(jìn)給器被送入機(jī)床軸。這臺(tái)小型機(jī)床的尺寸和外形遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去很容易被誤認(rèn)為是CNC Swiss 螺桿機(jī)床。

機(jī)床的主軸能使棒料以高達(dá)6000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)以便進(jìn)行車削加工，它還可以充當(dāng)C軸來對(duì)棒料分度以便進(jìn)行銑磨和鉆孔操作。一根單刀具回轉(zhuǎn)軸能夠以高達(dá)30000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，它掌管機(jī)械加工，在XYZ向上移動(dòng)，可在B軸方向上旋轉(zhuǎn)110度把刀具呈送給棒料。為刀具旋轉(zhuǎn)軸提供刀具的是一個(gè)刀具庫，它包含48把刀具——回轉(zhuǎn)刀具、車刀或者二者的結(jié)合。雖然Willemin提及W-408MT時(shí)把它當(dāng)作一個(gè)加工中心，但是銑/車機(jī)床這一術(shù)語能更恰當(dāng)?shù)乇磉_(dá)該機(jī)床的功能，即它能夠迅速、輕松地從銑磨轉(zhuǎn)換到車削并轉(zhuǎn)換回來。

Structure Medical的第二項(xiàng)主要產(chǎn)品是接骨螺釘，它們穿過成形板中的孔，并擰入骨骼中，以便在骨骼治愈期間固定住成形板。

但是，在本文里，我們集中討論公司選用的軟件，它使用該軟件來為新的多任務(wù)機(jī)床來編程。許多工廠投入相當(dāng)大的資金購買多任務(wù)機(jī)床，而后卻發(fā)現(xiàn)由于他們現(xiàn)有的編程軟件的限制，導(dǎo)致他們不能充分利用機(jī)床的功能。這些限制迫使工廠考慮升級(jí)編程軟件。

在考察了它的多任務(wù)機(jī)床可用的一些軟件后，工廠從Gibbs and Associates 公司（Moorpark、加尼弗利亞州）購買了GibbsCAM MTM（Multi-Task Machining多任務(wù)機(jī)加工）編程軟件。Gibbs公司說GibbsCAM MTM解決了CNC多任務(wù)機(jī)床和螺桿機(jī)床的編程需要，這些機(jī)床使用多個(gè)刀具組/六角刀架和多個(gè)轉(zhuǎn)軸（共同提供四軸以上的運(yùn)動(dòng)）。這些機(jī)床在歐洲頗受歡迎，是正在全球興起的一個(gè)市場(chǎng)行業(yè)，因?yàn)樗鼈兡芨咝н\(yùn)轉(zhuǎn)，通過執(zhí)行完整加工零件所需的全部必要操作來盡量減小安裝和零件處理的有關(guān)成本。

但是，Gibbs解釋說，由于多任務(wù)機(jī)床帶來了一些編程難題，所以它們的廣泛采用受到了制約。該公司說，GibbsCAM MTM解決了這些難題，它通過引入一個(gè)拖放式的圖形化用戶界面使得多任務(wù)機(jī)床的編程變得更容易一些。使多任務(wù)生產(chǎn)過程的多個(gè)方面同步以及將在制品轉(zhuǎn)移都變成了直接的操作，這得益于一個(gè)名為Sync Manager的軟件的作用，該軟件管理多個(gè)速度調(diào)節(jié)選項(xiàng)并用直觀的圖形化視圖向用戶展示生產(chǎn)流程。

物盡其責(zé)

GibbsCAM MTM支持多任務(wù)機(jī)床的許多樣式和型號(hào)。實(shí)際上，Structure Medical公司購買該軟件的原因之一就是，Gibbs為該公司的Traub TNL 26車/銑機(jī)床提供了一個(gè)后臺(tái)處理程序。

另一個(gè)原因就是Mike Rappach（最近被聘為Structure Medical公司的高級(jí)工程師）熟悉GibbsCAM軟件，他曾經(jīng)在以前的工作崗位上使用該軟件為Willemin機(jī)床編程。Rappach先生建議工廠使用GibbsCAM軟件為Willemin加工中心以及Traub機(jī)床編程。公司管理層采納了他的建議，而且受到了Gibbs公司的鼓動(dòng)，Gibbs公司提出為它提供一個(gè)專門為Willemin機(jī)床開發(fā)的同步五軸后臺(tái)處理程序。好笑的是，盡管工廠原來選擇了GibbsCAM軟件用在它的車削中心上，但是這是它首次使用該軟件來為它的Willemin加工中心編制同步五軸加工程序。

雖然Pappach先生的大部分時(shí)間用來為Willemin機(jī)床編程，但是他也負(fù)責(zé)為最近新增的Traub TNL 26機(jī)床編程。我們問他GibbsCAM軟件給他印象最深刻的是什么。

“首先，它相當(dāng)直接”，他解釋說。“使用其他的編程軟件，你必須通過大量的命令和提示符才能實(shí)現(xiàn)你想做的事情。而使用GibbsCAM MTM，你不必費(fèi)力地進(jìn)行大量操作來達(dá)到能夠開始創(chuàng)建刀具路徑的那個(gè)點(diǎn)上。和我曾經(jīng)用過的其他軟件相比而言，它是一種用戶友好的軟件。”

“該軟件還能夠應(yīng)付我們的機(jī)床的復(fù)雜性，”他繼續(xù)說。“在工作中同時(shí)擁有多把切削刀具能顯著減少循環(huán)時(shí)間，但是管理它們?nèi)康囊苿?dòng)是可怕的。該軟件允許我們一次同步多達(dá)16根軸。我們可以編制一個(gè)充分利用我們機(jī)床的功能的程序，而不必?fù)?dān)心某些事物互相干擾的問題。”

“優(yōu)秀的”仿真圖

Rappach先生還鐘意Gibbs是一個(gè)“優(yōu)秀的”加工仿真圖，使他能夠坐在編程的書桌前通過顯示器來預(yù)覽機(jī)械加工。下面顯示的一系列屏幕圖象模擬了加工一個(gè)微小的鈦夾的過程，當(dāng)安裝好成形板之后使用鈦夾將接骨螺釘?shù)念^“鎖緊”在板上。T形零件的翼梢距另一翼梢之間的距離為0.360英寸，當(dāng)直立在開槽的直徑為0.071英寸的中心柱上時(shí)，其高度為0.135英寸。

這些屏幕圖像模擬了在一臺(tái)Willemin機(jī)床上加工零件的過程。（在我們參觀Structure Medical期間，夾子正在工廠的一臺(tái)大型Traub車削中心上運(yùn)轉(zhuǎn)。）第一張圖（A）顯示了將要被加工成零件的棒料的前端。棒料的外圓在其前緣后部已經(jīng)過車削，圖中顯示一把端銑刀正在一圓桿的中部銑出一個(gè)凹坑。在第二張圖（B）中，車刀一邊塑造桿的形狀，一邊同時(shí)在凹坑底部稍稍加工出一定的錐度。

在第三幀畫面中，鋸條已經(jīng)在成形的桿上切割好了一個(gè)凹槽。轉(zhuǎn)軸被分成90度，圖中顯示鋸條正在切割第二個(gè)凹槽。凹槽與零件長(zhǎng)軸的相對(duì)角度必須精確到± 0.5度的范圍內(nèi)。

在第四幀畫面中，棒料外圓進(jìn)一步減小，圖中顯示端銑刀開始銑磨凹坑的側(cè)壁，以形成零件的“側(cè)翼”。第五幀畫面顯示零件所有的側(cè)壁均已被加工去除，除了側(cè)翼。圖中顯示一把較小的端銑刀正在需要的地方倒出圓角半徑。最后一幀畫面顯示的是從母料圓棒上切割（另一項(xiàng)車削加工）后分離出來的完全成形的零件。在最后一步（未顯示），零件被轉(zhuǎn)移到一臺(tái)后續(xù)工作設(shè)備上，以便加工零件的末端。在本例中進(jìn)行的操作是去掉切削刀尖。

Rappach先生還鐘意的一個(gè)事實(shí)是，可以對(duì)機(jī)械加工仿真進(jìn)行定制以顯示某臺(tái)特定機(jī)床的實(shí)際構(gòu)造情況。“顯示可以完全根據(jù)特定的機(jī)床來定制。可以使刀架、滑板和其他運(yùn)動(dòng)零件出現(xiàn)在仿真中，就像它們位于真實(shí)的機(jī)床上一樣。”他說。

銷售的增長(zhǎng)促使公司的早期擴(kuò)張

2004年是Structure Medical公司正在組建的一年，而該公司在2005年就已經(jīng)非常忙碌了。它希望在今后幾年內(nèi)每年都使銷售額翻番。為了適應(yīng)日益增長(zhǎng)的銷售，公司已經(jīng)在實(shí)施一個(gè)擴(kuò)張計(jì)劃。通過擴(kuò)展到一家臨近的廠房中，它將使生產(chǎn)和辦公空間增加10000平方英尺。

新增的空間不僅為更多的專用機(jī)床——包括更多的Willemins和Traubs——提供了空間，而且使公司得以更高效地使用現(xiàn)有的機(jī)床。截至目前為止，工廠擁擠的7000平方英尺大小的廠房已經(jīng)阻礙了它為兩臺(tái)以上的Willemins機(jī)床增加棒料進(jìn)給器。在沒有棒料進(jìn)給器的機(jī)床上，每次只能在機(jī)床上裝載一根和軸長(zhǎng)一樣長(zhǎng)的棒料，這限制了機(jī)床不需工人照看的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)長(zhǎng)。

額外增加的空間將使公司得以為更多的Willemins機(jī)床配備棒料進(jìn)給器——所有Traub車削中心均已配備了這些設(shè)備——增強(qiáng)公司在關(guān)燈模式下執(zhí)行加工任務(wù)的能力，這種能力對(duì)于提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力頗為重要。公司采取三班輪換工作方式：第一班完全由工人操縱，第二班由工人做少量操縱，夜班期間機(jī)床幾乎完全不受工人照看而運(yùn)轉(zhuǎn)。

Structure Medical 公司的總經(jīng)理Kevin Confoy說，公司注意在三個(gè)方面努力來保持自身的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。“首先，我們花大量時(shí)間來挑選我們覺得適合我們工作的最好的機(jī)床——這些機(jī)床迅速、精確地制造零件，并且在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不需工人過多地監(jiān)管。”

“第二，我們聘請(qǐng)了優(yōu)秀的人才，他們精于編程、調(diào)整和操縱我們的生產(chǎn)設(shè)備，”他接著說。“最后，我們花了大量的時(shí)間和精力做準(zhǔn)備工作。我們希望使用適合我們工作的合適刀具來加工零件。傾盡全力以便能夠使加工工作在很大程度上或者完全不需工人照看。海外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的最大優(yōu)勢(shì)在于他們的勞動(dòng)力成本較低。我們覺得我們能夠通過減少每個(gè)零件的勞動(dòng)力成本來與對(duì)手競(jìng)爭(zhēng)。先進(jìn)的機(jī)床是優(yōu)勢(shì)之一。編程系統(tǒng)使我們能夠充分挖掘這些機(jī)床的生產(chǎn)潛力，這是另一個(gè)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于我們而言，實(shí)踐證明GibbsCAM軟件就是這樣一個(gè)編程系統(tǒng)。”

它已經(jīng)發(fā)揮作用

我們期待GibbsCAM軟件發(fā)揮重要作用，幫助公司最大化程度利用其擴(kuò)大的生產(chǎn)能力。但是，在公司轉(zhuǎn)變期間，該軟件已經(jīng)為公司作出了巨大的貢獻(xiàn)，它幫助公司利用現(xiàn)有的設(shè)備和人員生產(chǎn)出更多產(chǎn)品。

“利用GibbsCAM軟件，我們能夠更快地對(duì)零件編程，” Rappach先生說。“這使我們得以編制出更多的程序來跟上日益增多的訂單。當(dāng)我們開始接管新空間時(shí)，它還使我們免于落后。”(end)