مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي: افعل كل شيء

بالنسبة لآلة لم تكن موجودة منذ وقت ليس ببعيد، أصبحت استخدامات مراكز التصنيع باستخدام الحاسب الآلي واسعة النطاق بسرعة وتستمر في النمو.

يستخدم عمال الخشب اليوم هذه الآلات متعددة الاستخدامات لمجموعة متنوعة من الاستخدامات التي تتراوح من أعمال إنتاج الألواح المسطحة عالية السرعة إلى المنحوتات المعقدة للغاية. من خلال الجمع بين التجويف عالي السرعة والتوجيه والتنميط والقطع والميزات الأخرى، يتم استخدام هذه الأعاجيب التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر بنجاح في المتاجر التي تنتج كل شيء بدءًا من الأعمال الخشبية المعمارية الجميلة الراقية وحتى الحواف لبكرات التحميل.

في الصفحات التالية، الخشب & تقوم WOOD Products بإجراء مقابلات مع عمال الأخشاب من جميع أنحاء البلاد الذين قاموا بزيادة إنتاجيتهم ودقتهم مع تقليل تكاليف العمالة من خلال الاستثمارات في تكنولوجيا CNC. وفيما يلي قصصهم.

يستخدم SPEAKER MAKER ماكينات CNC لتصنيع منتجاته المتنوعة كمورد OEM لمكبرات الصوت، فإن المنتجات التي تقدمها شركة Ameriwood Industries International Inc.، ومقرها أوهايو، تختلف المصنوعات في الحجم من مكبرات الصوت الصغيرة بحجم رف الكتب إلى مكبرات الصوت السمفونية الكبيرة.

قال جيم هارينجتون، مدير مصنع Ameriwood: "نحن نصنع مجموعة متنوعة من الأحجام والأنماط. نحن نعمل مع أنواع مختلفة من المواد، بسماكات مختلفة ومواقع الثقوب. لا يوجد شيئان متشابهان." بسبب تنوع المنتجات هذا، اعتادت شركة Ameriwood Industries (المعروفة سابقًا باسم Tiffin Enterprises) على إجراء عمليات تصنيع متعددة لكل منتج. وقال هارينجتون إن العمليات المتعددة تعني أنه يتعين على العديد من العمال التعامل مع كل جزء، "وكلما تعاملت معه، زادت فرصة تلف المنتج".

لتقليل التعامل مع الأجزاء - وبالتالي تقليل تكاليف العمالة - قامت الشركة باستثمار في مركز تصنيع CNC من روجر ستايلز & شركاء.

مراكز التصنيع يتم تشذيب الألواح الحبيبية المغطاة بالفينيل، وتقطيعها حسب الحجم، وحفرها، وتوجيهها في مركز التصنيع. يتم تنزيل برامج الكمبيوتر من نظام الكمبيوتر مباشرة إلى وحدة التحكم الخاصة بالجهاز.

وقال هارينجتون: "لقد استخدمنا أجهزة التوجيه CNC لعدد من السنوات". "يحل مركز التصنيع محل التوجيه والتدريبات العمودية." وقال هارينجتون إن مركز التصنيع يسمح للشركة بتصنيع ما يصل إلى 12 قطعة عمل في المرة الواحدة. وأضاف هارينجتون أنه بعد اكتمال جميع عمليات التصنيع، يصبح "الجزء مكتملًا تمامًا" دون الحاجة إلى مزيد من التصنيع.

مصنع فعال يساعد الشركة على التحكم في التكاليف في العامين الماضيين، شهدت شركة Warvel Products-North Carolina زيادات كبيرة في أسعار المواد الخام المستخدمة لإنتاج مكونات الخشب الرقائقي المنحني. يتم بعد ذلك بيع هذه المكونات لمصنعي الأثاث المتعاقدين مثل Haworth.

وقال مدير المبيعات روبي ويلتشر: "لقد حققنا زيادات بنسبة 30 بالمائة في تكاليف المواد الخام لدينا، لذلك قمنا بتحسين كفاءة المصنع من خلال شراء الآلات والتكنولوجيا التي من شأنها أن تسمح لنا باستيعاب أكبر قدر ممكن (من زيادة الأسعار) قدر الإمكان دون تجاوز هذه التكاليف". التكاليف على. من المهم بالنسبة لنا كمورد أن نساعد عملائنا على أن يكونوا قادرين على المنافسة في أسواقهم قدر الإمكان." إحدى الطرق التي قامت بها شركة Warvel بذلك كانت من خلال شراء مركز تصنيع CNC متعدد المحطات وأربعة محاور من C.M.S North America. وقال ويلتشر إن مركز التصنيع يسمح للشركة بتركيب ما يصل إلى ستة مكونات في وقت واحد، ويكمل مراكز التصنيع الحالية ذات المحاور الثلاثة والخمسة في الشركة.

وهذا أمر مهم، بالنظر إلى كمية المنتج التي يتم شحنها من مصنع الشركة في لينوود، كارولاينا الشمالية. يتم إنتاج ما يقرب من 100.000 قطعة شهريًا في المنشأة، ويتم تخصيص معظمها. تمتلك الشركة كتالوجًا يحتوي على مكونات قياسية، لكن ويلتشر قال إن 80 بالمائة من طلبات الشركة تتم وفقًا لمواصفات العملاء.

وقال ويلتشر: "الآلة قادرة على القيام بمهام تصنيع متعددة". "في معظم الحالات، كل ما يتبقى هو القيام بالصنفرة الخفيفة وتركيب الجوز عند الحاجة." وأضاف ويلتشر أن هناك فائدة أخرى تتمثل في التفاوتات الصارمة للغاية التي تم الحصول عليها باستخدام الآلة. تقوم الشركة بتوريد الخشب الرقائقي المنحني الذي يجب أن يتكامل مع المكونات البلاستيكية والفولاذية في الكراسي المريحة.

"من الضروري أن تكون قادرًا على الحفاظ على تفاوتات مشددة في مختلف العمليات المطلوبة مثل الحفر على الزوايا والتنميط والتحزيز بحيث تتلاءم جميع مكونات الكرسي المختلفة معًا بالطريقة التي تم تصميمها بها. وقال ويلتشر: "إن هذه الآلة توفر كل هذه الأشياء".

ولزيادة الإنتاجية بشكل أكبر، قامت الشركة بشراء الآلات والبرامج التي تكمل مركز التصنيع، بما في ذلك آلة التحويل الرقمي. سيقرأ جهاز التحويل الرقمي جزءًا من القالب وسيقوم البرنامج بإنشاء برنامج يتم تنزيله في مركز التصنيع. تستخدم الشركة أيضًا النظام لإنتاج الأدوات المركبة الخاصة بها داخليًا.

وقال ويلتشر: "لقد أدى النظام إلى تقليل المهلة الزمنية اللازمة لاستخدام الأدوات الجديدة من أشهر إلى أيام". "كل هذه القدرات تساعد عملائنا في جلب العديد من المنتجات الجديدة إلى السوق بسرعة وبشكل تنافسي." تقنية عالية تساعد على توفير شركة معمارية عالية الجودة & Fixtures of Sparks, Nev. هي شركة أعمال خشبية معمارية راقية تتراوح أعمالها من المساكن الفاخرة إلى الكازينوهات المتلألئة.

الشركة البالغة من العمر 42 عامًا، والتي تعتبر نفسها أقدم شركة للأعمال الخشبية المعمارية في ولاية نيفادا، مملوكة لفريق الأب / الابن المكون من روجر وبيل باول.

أحد أحدث مشاريع الشركة كان إنشاء كازينو وفندق الأقصر الجديد في لاس فيغاس. قامت الشركة بمجموعة متنوعة من الأعمال في الفندق، بما في ذلك درابزين من خشب الماهوغوني الصلب بسمك 3 1/2 بوصة وعرض 13 بوصة تم بناؤه على دائرة نصف قطرها 255 قدمًا. يتميز الدرابزين أيضًا بقطع دعم برونزية صلبة وزجاج محفور.

تم تصنيع الدرابزين باستخدام مركز التصنيع Komo VR 512 CNC الذي حصلت عليه الشركة في يناير 1993. قبل ذلك، كانت الشركة تفعل كل شيء باستخدام أجهزة متعددة. وقال بيل باول: "إن مركز المعالجة استثنائي في الأشكال والمنحنيات غير المنتظمة".

"إنها أكثر قدرة على التكيف من أن يقوم عامل مياوم بذلك باليد. يستغرق العمل نصف القطر وقتًا أطول للبرمجة، ولكن بدلاً من قضاء عامل نجارة عدة أيام في شيء ما، ستنتج الآلة نفس المنتج في وقت أقل بكثير." وأضاف باول أن هناك منحنى تعلم للآلة. وقال باول: "إن شراء الآلة هو مجرد خطوة أولى".

"إن الوقت الذي يستغرقه تعلم كيفية برمجته وتشغيله يعد بمثابة نفقات كبيرة، كما هو الحال بالنسبة للأدوات وجميع تحديثات البرمجة اللازمة لمواكبة السرعة." ولكن في حين أن هذه العوامل يجب أن تؤخذ في الاعتبار، قال باول إنه يعتقد أنه أصبح من الضروري للشركات أن تستثمر في معدات التكنولوجيا المتقدمة. وفقًا لباول، كان أحد أسباب شراء الشركة لمركز التصنيع هو أن "عدد صانعي الخزائن المؤهلين الذين يمكنهم إنتاج هذا النوع من العمل آخذ في التناقص. عليك الاعتماد على الجوانب الفنية للصناعة للمساعدة في ملء هذا الفراغ".

تنمو الشركة خطوة بخطوة عندما قام ديني بيوتير وبوب بلوس بتأسيس شركة Diamond Cut Inc. قبل ثماني سنوات كان لديهم خطة. أراد الرجلان أن تصبح شركتهما التي يقع مقرها في ساوث بيند بولاية إنديانا رائدة في مجال معدات الصوت التجارية. لقد كانت المهمة الشاقة أكثر صعوبة بالنظر إلى عدم امتلاكهم لأي معدات متطورة.

قال بيوتير: "لقد ذهبنا على أساس أننا بحاجة إلى معدات جيدة للغاية لصنع منتج جيد حقًا". "ولكن للحصول على معدات جيدة، يجب أن يكون لديك منتج بحجم كافٍ للحفاظ على تشغيل الماكينة." ما فعله Beuter and Bloss هو البدء ببطء، حيث حصلوا على المعدات وإنتاج قطع الغيار لشركات أخرى. وقال بيوتير: "كنا نقوم بالقطع والحواف، وأي شيء للحصول على عمل في المصنع". "لبيع وقت الآلة، عليك أن تفعل كل شيء بشكل أفضل قليلاً مما يمكن أن تفعله الشركات (المصدر) في متجرها الخاص. لقد حصلنا على أداء جيد جدًا، وبسرعة كبيرة، لأنه بخلاف ذلك كان علينا أن نتحمل تكلفة الوظيفة." ومن القيام بهذا العمل الذي يشبه متجر العمل، كانت الخطوة التالية هي القيام بالعمل التعاقدي. وقال بيوتير: "خرج شريكي (Bloss)، الذي له خلفية في مجال مكبرات الصوت، (إلى شركات مكبرات الصوت) وقال: يمكننا أن نصنع لكم صناديق مكبرات الصوت، ويمكننا أن نصنعها بدقة عالية".

بدأت شركة Diamond Cut في إنتاج خزانات السماعات لشركات مثل JBL وPanasonic. المنتج الذي أرادت باناسونيك من الشركة أن تنتجه استلزم ترقية المعدات. وقال بيوتير: "أراد موظفو باناسونيك صندوقًا (مكبر صوت) على شكل شبه منحرف". "كان من المستحيل تقريبًا صنع هذا المنتج باستخدام جهاز التوجيه الذي كنا نستخدمه." اختار Beuter and Bloss مركز تصنيع Morbidelli U-26 من شركة Tekna Machinery. لا تسمح لهم الآلة بإنتاج الأشكال شبه المنحرفة فحسب، بل إنها تقلل أيضًا من تكاليف العمالة. وقال بيوتير: "على سبيل المثال، كان لدينا عامل واحد بدوام كامل في كشوف المرتبات وكانت وظيفته الوحيدة هي صنع أدوات الرقص. "ليس لدي المزيد من الرقص." وبينما نمت شركة Diamond Cut، حيث من المتوقع أن تصل المبيعات إلى حوالي 2 مليون دولار في عام 1994، تواصل الشركة التحرك نحو تلك الخطة. في عام 1993، بدأت الشركة خطًا خاصًا من معدات الصوت التجارية الثقيلة تحت اسم Bull Frog.

تُباع معدات Bull Frog في جميع أنحاء الولايات المتحدة وعدد من البلدان حول العالم. وقال بيوتر: "على مدار 24 ساعة في اليوم، خلال الأشهر الثلاثة الماضية، كنا مشغولين للغاية بعملنا الخاص لدرجة أننا لم نتمكن من القيام بأي عمل خارجي".

"آمل بحلول نهاية العام أن نكون خارج نطاق العقد تمامًا." BOOTH MAKER يجد علامة النجاح باستخدام مجموعة متنوعة من المواد، تقوم شركة Farmington Displays of Farmington، Conn. بإنشاء عروض تجارية للشركات في صناعات متنوعة مثل الأغذية وأجهزة الكمبيوتر والأسلحة.

تضم شركة Farmington Displays، التي أسسها بول دي توماسو الأب عام 1973، 278 شركة من عملائها. في المتوسط، يقوم عملاء شركة Farmington Displays بتحديث أكشاكهم كل ثلاث إلى خمس سنوات.

وقال المدير العام سال دي توماسو، نجل بول الأب: "لدينا تدفق جيد جدًا للوظائف". وواحد من ثلاثة أبناء وابنة يعملون حاليًا في الشركة. "لا يقوم الجميع ببناء جناحهم في نفس الوقت." تفتخر شركة Farmington Displays بقائمة عملاء مثيرة للإعجاب، بما في ذلك شركة General Electric وNEC وشركة تصنيع الأسلحة Smith & ويسون. في مجال تصنيع شاشات العرض الذي يتطلب عمالة كثيفة، تتميز الشركة باستخدامها لمعدات عالية التقنية. منذ أكثر من ثلاث سنوات، وبعد بحث مكثف حول الآلات المتاحة، بدأت الشركة استثمارها في آلات CNC.

قال سال دي توماسو: "أول ما أثار اهتمامي بالحصول على آلات CNC هو مشاهدة أحد رجالي وهو يقطع دائرة طولها ثمانية أقدام". "لقد كان الأمر قديمًا جدًا، لقد قلت للتو أنه يجب أن تكون هناك طريقة أخرى للقيام بذلك." يضم مصنع Farmington Display الآن جهازي توجيه Heian CNC ومنشارًا محوسبًا من شركة Stiles Machinery، بالإضافة إلى مختبرات رسم/تصميم محوسبة مرتبطة ببعضها البعض كشبكة محلية.

أتاحت مراكز التصنيع في Heian للشركة التفرع إلى مجالات مثل تصنيع اللافتات وتجهيزات المتاجر. لقد قامت شركة Farmington Displays دائمًا بإنشاء رسومات لللافتات، لكن أجهزة التوجيه CNC تسمح للشركة بتصنيعها داخل الشركة. بالإضافة إلى ذلك، تقوم الشركة الآن بإجراء عمليات تصنيع تعاقدية لمصنعين آخرين غير منافسين.

لإنشاء منتجاتها المميزة، تستخدم الشركة مجموعة متنوعة من المواد. في أجهزة التوجيه CNC الخاصة بها، تستخدم الشركة كل شيء بدءًا من الأكريليك وحتى الأخشاب الصلبة. وفي مركز منفصل لتصنيع المعادن، تعمل الشركة بالنحاس والسبائك المعدنية الأخرى. قال دي توماسو: "نحن لا نزرع أي شيء". "نحن نحاول الحفاظ على كل شيء داخل الشركة حتى نتمكن من التحكم الكامل في جودة المنتج النهائي." شركة LUMBER YARD المملوكة للعائلة تغتنم الفرصة لتنويع أعمالها في عام 1922، أسس هانز لارس شركة Hansen Lumber في غاليسبورغ، إلينوي. على مدى السنوات السبعين التالية أو نحو ذلك، سيتم تسليم الأعمال من أحد أفراد العائلة إلى فرد من أفراد الأسرة، وستظل ساحة خشب تقليدية.

لقد ظلت مجرد ساحة للأخشاب حتى عامين مضت عندما اغتنمت شركة Hansen Lumber الفرصة للتنويع. طُلب من الشركة القيام ببعض قطع الألواح الدائرية لشركة تصنيع بكرات خشبية مقرها غاليسبورغ. بعد مرور عام تقريبًا، فكرت تلك الشركة المصنعة، التي اعتقدت أن صناعة البكرات سيهيمن عليها استخدام البلاستيك، في البداية في إغلاق المنشأة ثم عرضت بيع الشركة - وقائمة عملائها - إلى شركة Hansen Lumber.

قررت الشركة المملوكة للعائلة، والتي يديرها حاليًا شارد هانسن، حفيد المؤسس، بمساعدة ابنته كارين (أحد أفراد العائلة من الجيل الرابع في الشركة)، شراء الشركة، وسرعان ما أدركت الحاجة إلى ترقية معداتها .

قال هانسن: "يجب أن يتم لف السلك أو الحبل حول البكرة بمعدلات تغذية عالية جدًا، خاصة إذا كان سلكًا صغير القطر، لأنه ما لم تفعل ذلك بسرعة 1000 نبضة في الدقيقة، فسوف يستغرق الأمر وقتًا طويلاً حتى يلف". لذلك يجب أن يكون ثقب الشجرة دقيقًا. إذا كانت فتحة الشجرة بعيدة عن المركز، فسيكون الأمر برمته يهتز." منذ أكثر من عام بقليل، قامت الشركة بشراء مركز تصنيع CNC من Accu-Router. تتميز الماكينة بوجود جهازي توجيه رأسيين، يمكنهما تصنيع خشب رقائقي من الدرجة الصناعية من خشب الصنوبر الأصفر الجنوبي مقاس 1 1/2 بوصة يستخدم للفلنجات الموجودة على البكرات ويحافظ على تفاوتات صارمة.

قبل العمل مع مركز التصنيع، يتعين على الشركة قطع مربع وفي الخطوات اللاحقة نصف قطر اللوحة وصولاً إلى الحجم والشكل المطلوب.

إن وجود مركز تصنيع عالي التقنية لا يوفر الدقة فحسب، بل يساعد أيضًا في الاستفادة من الخشب الرقائقي. وقال هانسن: "يتراوح حجم حوافنا من ثماني بوصات إلى 48 بوصة".

"عندما نقطع الدوائر، يمكننا أن ندمجها بطريقة تجعلنا نحصل على عائد كبير ويكون الهدر رمزيًا للغاية." معدات CNC تساعد شركة النحت على صنع موسيقى جميلة لقد ساعد الاستثمار، ليس فقط في المعدات الجديدة، ولكن أيضًا في تدريب القوى العاملة لديها، شركة النحت التي يقع مقرها في توماسفيل بولاية نورث كارولاينا على زيادة قدرتها مع تقليل نفقاتها العامة.

تأسست شركة Piedmont Carving عام 1968، وهي تقوم بنحت قطع الأثاث - المتخصصة في أجزاء الكراسي - وأجزاء الآلات الموسيقية مثل التشيلو والغيتار.

على مدى السنوات القليلة الماضية، باعت الشركة بعض آلات النحت القديمة واستثمرت هذه الأموال في الآلات المحوسبة بما في ذلك CNC Robot Carvers من شركة Thermwood Corp.

وقالت جاي جونز، التي تمتلك الشركة مع شقيقها التوأم راي ووالدها مؤسس الشركة جيمي: "كان لدينا 13 آلة نحت وكنا نديرها جميعًا في وردية واحدة". "لقد قمنا ببيع ثلاث آلات نحت وما زلنا نتوقع مضاعفة قدرتنا ثلاث مرات باستخدام النحاتين الآليين." وقد خفضت الشركة تكاليف العمالة جزئياً عن طريق حوسبة عملية النحت، ولكن أيضاً عن طريق التدريب المتبادل لموظفيها البالغ عددهم 29 موظفاً حتى يتمكنوا من العمل على آلات أخرى في المتجر.

وقال جاي جونز إن تعلم استخدام الروبوت CNC بكفاءة كان تحديًا صعبًا للشركة، "لكنني سعيد لأننا فعلنا ذلك لأنه يمنحنا ميزة على الشركات التي بدأت للتو في نحت الروبوتات". اشترت Piedmont Carving أول نحات آلي منذ أربع سنوات. وتخطط الشركة لشراء آلات إضافية.

إحدى فوائد الآلات المحوسبة هي الاتساق. وهذا أمر مهم عندما تقوم بيدمونت بتصنيع الأثاث ومكونات الآلات الموسيقية.

وقال جونز: "يجب أن تتناسب أجزاء الكرسي معًا بشكل مثالي عند إرسالها إلى الشركة المصنعة". "مع النحت الآلي، يظل كل شيء ثابتًا للغاية. يعد هذا الاتساق أيضًا مهمًا جدًا عندما نصنع الآلات الموسيقية لأن الحرفية التي تدخل في الجزء يمكن أن تؤثر على الصوت. هانترزفيل، كارولاينا الشمالية، باستخدام مركز Kitako CNC للتصنيع ذو 20 رأسًا والذي توزعه شركة Tekmatex Inc.

Carving Research هي شركة يبلغ عمرها عامين ويعمل بها 12 موظفًا وتبلغ مبيعاتها المتوقعة في عام 1994 840 ألف دولار. تقوم الشركة بتوريد المنحوتات الخشبية المعقدة لكبار صانعي الأثاث السكني مثل شركة Henredon Furniture Industries Inc. وشركة بيكر للمفروشات

ما كان يجب أن يقوم به النحاتون المحترفون واحدًا تلو الآخر، يمكن الآن أن تقوم به الشركة 20 مرة في المرة الواحدة. ولا يؤدي هذا إلى توفير الوقت فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى توفير التكاليف، دون التضحية بمظهر المنتج، وفقًا لمالك الشركة توم بوكر. مثال على سرعة الآلة هو عمود السرير المنحوت بالأرز. وقال بوكر إن الأمر عادة ما يستغرقه النحات اليدوي الرئيسي ما يقرب من ست إلى ثماني ساعات لإكماله، "بينما يمكننا القيام بذلك في ساعة واحدة".

لإنتاج المنحوتات، يتم عمل قالب أولي محفور يدويًا. يتم إرسال هذا النحت إلى Tekmatex، حيث تقوم آلة التحويل الرقمي بإنشاء برنامج كمبيوتر يمكن تنزيله في مركز التصنيع. بمجرد اكتمال هذا البرنامج، يمكن إنشاء عدد لا نهائي من المنحوتات بدقة.

وقال بوكر إن هناك بعض "المكونات الأساسية" لإنشاء المنحوتات. الأدوات هي واحدة من أهم. نظرًا لطبيعة المنتج، تستخدم شركة Carving Research أدوات فريدة من نوعها، بما في ذلك لقمة التعريق الحادة التي طورتها شركة Oertli Woodworking Tools Inc. وقال بوكر إن ذلك يترك مثل هذا القطع النظيف، مما يجعل المنحوتات الثانوية ليست ضرورية. مثال آخر هو لقمة التوجيه ذات القاعدة المسطحة أو المستقيمة مقاس 1/16 بوصة والتي يتم استخدامها في العديد من المنحوتات.

قال بوكر: "لا أحد يستخدم أي شيء كهذا".

"بسبب تعقيدات العديد من المنحوتات، يتعين علينا استخدام مجموعة واسعة من الأدوات بما في ذلك بعض أدوات الكربيد، أكثر مما قد تستخدمه في حالة تشغيل عملية نحت عادية. يجب أن تكون العديد من قطعنا صغيرة لأنه يتعين عليك الدخول فيها وإجراء عملية قطع وجعلها تبدو كما لو تم إجراؤها باستخدام إزميل.