马歇尔制造公司-什么塑造了工厂.doc

马歇尔制造公司:什么塑造了工厂 马歇尔制造公司把数控加工和3D弯曲融合在一起，用小直径棒材和管材生产出结构复杂的医疗组件。客户的需求是促使该厂开拓出成功医疗制造技术的基石。 总的来说，工厂并不塑造自己，而是客户塑造工厂。也就是说，是客户的需求驱动了工厂内部对于设备、产能和工艺做出决策。因此，越来越多的制造厂正在寻找超越传统的“减法”加工工艺，作为补充其“生产碎屑”的设备的替换型制造技术。归根到底，制造业的目标是尽可能以最快、最具成本效益的方法为客户提供其需要的产品。 马歇尔制造公司就是这一发展趋势的好例子。对于在明尼苏达州明尼阿波利斯市的这家厂来说，医疗器械客户对精密加工和螺旋弯曲金属线组件的需求，推动其开发出专有的3D弯曲工艺，再结合厂里的先进的加工设备一同工作。马歇尔制造公司所开发的工艺流程，是用瑞士型车床或线切割机把主要工件特征（形状）加工成直的、小直径的细棒或管，然后在改良型数控弯管机上精确地把工件弯曲到正确的轮廓（图1）（传统上，这个过程是相反的：先做弯曲，然后再加工表面特征，这样机械加工会困难得多）。这家工厂的高效方法，不仅能在弯曲之前沿整个棒材精密加工表面特征，而且也保证了这些表面特征在弯曲作业后最终处于其正确的位置。 图1 插槽、平面及其他特征的加工首先在瑞士型机和 （或）电火花线切割设备上进行，然后由厂里专有的 3D弯管机生成复杂的弯曲，做成像这样的一些医疗器件 开拓新路 马歇尔制造公司起初并没有着手专门用机加工和3D弯曲方法做线和管的医疗装置。该公司在20世纪50年代初创立，主要是制造汽车行业和液压行业的精密车削件。今天，这个机加工企业有40人工作在23000ft2（1ft2=0.093m2）的空调厂房里，60％的工作专做医疗设备，40％向过滤设备发展（主要是机加工过滤筒的塑料芯管）。该厂也做一些普通的机械加工。它可以加工多种材料包括不锈钢、钛、铝、黄铜、青铜、纯铜和各种塑料等,并通过了ISO 9001:2008和ISO13485:2003标准认证。实现后一个标准是其发展医疗设备方面业务的关键。 实践证明，多年前客户对零件进行弯曲加工的要求，改变了马歇尔制造公司的业务取向。最初，客户要求加工的零件只需相对简单的2D弯曲，该厂自己内部便能够对付，没有太多麻烦。但后来，制造工件要求有更复杂的螺旋弯曲。由于没有做3D弯曲的经验，马歇尔制造公司便寻找其他单位来承担这项工作。结果，只有一个愿意尝试这项复杂的弯曲工作的单位，而它其实也根本干不了，于是该厂决定创建自己的3D弯曲工艺流程。然而，在成功开发了手工弯曲工艺后，这种工件的产量需求又增加了。这时显而易见的是，该厂需要一个更高效的数控折弯技术来满足不断增长的产量需求。 先机加工后弯曲 该厂生产的许多弯曲医疗元件有一种是局部过压成形的并带有塑料把手的。其中一个例子就是所谓的导引器，是外科医生在做微创失禁手术时用来定位支持器官吊索的元件。装置制造商不同，这些装置两端的几何形状也不同（可能是直的、楔形的、圆锥形的或开槽的）。 大多数这些线形组件的加工是通过使用瑞士型车床实现的。该厂有九台这样的机器，但大部分工作是在其四台Marubeni Citizen-Cincom公司（新泽西州艾伦代尔）的L20瑞士型机床上进行的（图2）。这些七轴机床适合加工直径0.1~0.75in（1in=2.54cm）的棒材，并带有Marubeni Citizen-Cincom公司自产的CAV20- IS棒料进给系统。虽然该厂的其他瑞士型机床在棒料进给方面整得一团糟，但L20型机床从来没出过问题，因为棒料进给系统就是专为配合这些机器而设计的。这种可靠性以及编程的简单性便是该厂一直以来选定Marubeni Citizen-Cincom公司作为瑞士型机床供应商的重要原因。 图2 4台瑞士型车床，这些L20 Marubeni Citizen-Cincom机器可以单独 运行，也可以使用发那科龙门机器人自动卸载工件以无人参与的模式运行 每台L20机床有一个主轴和一个第二主轴共同加工。主轴最大转速为10000r/min，第二主轴最大转速为8000r/min。这些机器特有的“支撑导向衬套”的设计，对于马歇尔制造公司把长条小直径棒材加工成导引器特别有效。这是因为导向衬套在切削点给工件提供支撑，最大限度地减少了工件变形和振动。 另外，除了铣、钻和车削，这些多功能机床还可以做拉削、珩磨、滚花、抛光、滚齿、螺纹旋风削和滚丝。这通常都不再需要在另一台机器上二次操作。 该厂生产的线形元件大多由不锈钢制成，从12ft长的无心磨削棒材开始。精密棒材几乎总是使用瑞士型车削中心，以确保该材料可通过导向衬套进给而不会卡住。磨削棒的直径精确到0.0002in。当一个塑料把手要在元件上塑造成形时这样的精确度是很重要的，可以确保正确中止工件