精密制造如此困难的 3 个原因

西奥-萨维尔
2023 年 7 月 4 日
精密制造如此困难的 3 个原因

CloudNC 作为一家公司,旨在使精密制造比现在更方便、更高效。我们希望利用软件消除阻碍任何人轻松制造新部件的障碍--理想的情况是,有一天,只需点击一下鼠标,就能制造出新部件。 

这就是我们的使命--如果我们能够实现这一使命,我们将振兴全球制造业,缩短供应链,使企业能够就近、可靠、快速地制造零部件,从而实现双赢。 

但是,上述问题中还有一个不为人知的问题--为什么首先需要改进精密制造?为什么现有的企业无法进行必要的积极变革,使该行业运行得更加顺畅? 

这一切都取决于可扩展性--我们通过在英国经营自己的工厂发现了这一点。下面我们就来深入探讨一下精密制造究竟存在哪些问题,以及为什么这些问题如此难以解决。 

问题 1:全部手动操作

精密加工之所以困难,首先是因为每项工作都不尽相同。 

每当有客户要求你报价为他们生产一个新部件需要多少钱时,你都会觉得这是你从未见过的产品。这意味着你不知道如何制造,不知道需要多长时间,也不知道如何满足交货时间或质量要求。 

因此,要获得正确的报价非常困难,而且没有手册来帮助您实现这一目标。估价过低,你会压低市场价格并赢得订单,但最终你会在每一部分上都亏钱。估价过高,则无法赢得订单。中间有一个甜蜜点,既能赢得订单,又能赚钱,但很难达到这个点,因为除了根据多年的经验掌握诀窍外,没有找到这个点的过程。如果总是出错,你的工作室就会失败。 

因此,在报价方面,你往往最终只能依靠企业内部的一位大师,他通常拥有 30 年左右的经验,基本上可以估算出价格点,希望能准确无误。因此,这个人对于制造企业来说绝对是至关重要的,而且要复制他们的经验和诀窍并与同事分享是非常困难的,因为这些都在他们的脑子里。 

使问题更加严重的是,即使你有一个有这种经验的人,但他的经验都是专业化的,而且只局限于一个特定的工厂--以至于如果你把他放到一个新的工厂,让他做自己的事情,他会很吃力。每家工厂都有不同的成本基础、不同的机器、专长和怪癖,因此,在一家工厂能赚大钱的正确报价,在另一家工厂却会让你血本无归。 

问题 2:时间安排

与工作报价同样困难的是工作安排。在报价过程中,您的专家已经猜到在完美的世界里所有工作需要多长时间,但在您开始生产零件之前,您实际上并不知道实际需要多长时间。 

这就有问题了,因为如果你发现你需要两倍的时间,那么你在交付该部件时就会迟到,从而导致你在其他工作上也会迟到。即便如此,你也不能改变向客户报出的价格。 

使问题更加复杂的是工厂的人工排程。我曾亲身接触过一些拥有数百台数控机床的公司,他们仍然使用 Microsoft Excel 来安排所有工作。机器数量较少的小公司通常使用白板。 

因此,准确安排工作所面临的挑战意味着,在时间安排方面,你的工厂已经处于 "垃圾进,垃圾出 "的状态,而所有的变数又进一步扰乱了你的时间安排,使问题更加严重。 

问题 3:差异

首先,每一个新组件的编程方法都有上万亿种,每个人都会根据自己的专长采用不同的方法。

然后,你就可以混合更多的变量。程序员都有自己喜欢使用的工具和工具路径。在制作零件的前 50 次中,刀具可以表现得非常完美,但在第 51 次中,也许刀具在某一特定角落颤动,磨损得比预期的要快;也许刀具断裂,没有正确清理出一个区域;也许在接下来的 15 次中,所有刀具都碰到了本不应该存在的材料,然后也断裂了。在这样的环境下,一个错误的动作就会让主轴高速撞击到另一块坚固的金属上,你现在就拥有了一台昂贵的破损数控机床。

在一片混乱中,您要生产什么呢?一个可能需要精确到千分之一毫米,甚至亚微米的零件:在这种公差范围内,最微小的变化(例如车间地板上的混凝土厚度、太阳是否出来并透过窗户加热了机器的一侧,或者操作员是否在上一次运行中轻微地撞坏了主轴,但还没有提及)都可能造成误差,使您超出狭小的公差范围。

所有这些因素都意味着,对工厂来说,最安全的做法是尽可能使自己的生活简单化:尽可能消除差异,专注于一件事。你需要在一个特定的行业(比如石油和天然气)中工作,为三四家公司生产相同的零件,这样你的业务就变得可以预测,不需要每天重新发明加工轮子。 

从经济上讲,这是有道理的:但从战略上讲,这意味着您的工厂最终会被少数潜在客户所束缚,如果市场风向发生变化,您的采购商决定转向另一个方向,您几乎没有自然防御能力。毕竟,如果您是航空航天加工专家,而 COVID 是全球机队的基地呢? 

平衡

那么,您是如何应对所有这些挑战的呢?

不幸的是,答案就是经验。在这个行业工作了很长时间的人都非常非常擅长自己的工作。他们见多识广,能够预测很多问题,并在问题发生之前将其拦截--无论是意识到一车新金属的行为与往常不同,还是在开工之前看到预定报价所带来的挑战。 

为什么说 "不幸"?因为 

  • 首先,要找到具备这种专业知识的人就非常困难,这需要长年累月的艰苦努力才能培养出来。
  • 当你找到这些人时,你无法扩大他们的规模,也无法轻易与他人分享他们的知识,因此他们是不可复制的
  • 它正在消失:这些人正在从这个行业退休,而且没有人取代他们 

所有这些加在一起,就形成了一种无法在行业内部解决的局面--你需要向外看,寻找一种以完全不同的方式看待问题的解决方案。 

幸运的是,这正是我们的CAM Assist 软件解决方案的用武之地......因为它可以加速并自动完成数控机床的大部分编程过程,消除加工零件时的许多变数,并有效地将经验直接传授给新机械师,帮助他们弥补技能差距。 

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