
詹姆斯·舒勒是位于亚利桑那州图森市的帕拉冈航天开发公司(Paragon Space Development Corporation)的运营总监。帕拉冈公司专门为载人航天任务设计、开发和制造生命保障及热控管理系统。
我们与詹姆斯探讨了航空航天制造业面临的压力、Paragon公司如何在工作流程中CAM ,以及他为何认为AI 未来加工领域发挥重要作用。
- 你是谁?你在哪里?
我叫詹姆斯·舒勒。我是帕拉冈太空开发公司的运营总监,公司总部位于亚利桑那州的图森市。
- 你的客户是谁,你为他们生产什么?
Paragon Space 致力于为载人航天任务制造、开发和设计生命保障及热控管理系统。
在我们的客户中,我们与美国国家航空航天局(NASA)合作开展了多个不同项目,并且作为诺斯罗普团队的一员,参与了“HALO”(即“居住与后勤前哨站”)项目。这将是我们的新月球空间站,有望在未来一年左右进入轨道。
载人航天任务不仅要保障宇航员的生命安全,还要确保他们的舒适度。我们制造了湿度控制系统组件,该系统能维持舱内适宜的湿度,让宇航员感到舒适。该系统还能将多余的液体排出,以便将其从飞船中排出,或加以再利用,用于实验、饮用水净化等各种用途。
在我任职期间,我一直参与公司的散热器项目。我负责研发机身安装式散热器,用于将航天器电子设备产生的热量排出。我们与Sierra Space共同组成了“追梦者”号团队,而这 或许也是 我们在Paragon最引以为豪的成就之一——我们最广为人知的技术之一便是尿液回收技术。目前,我们在国际空间站上部署了处理装置,该装置能从站内尿液中回收98%的水,供后续环节作为饮用水使用。
- 如今,您的企业面临哪些挑战?
零部件的快速开发在任何环境中都是一个持续变化的过程,在航空航天制造领域尤为如此。对我们而言,需求可能随时发生变化。因此,关键在于如何迅速调整方向?如何针对这些变化做出相应调整?
我们有一个产品生命周期管理团队,他们时刻关注着哪些方面正在发生变化、哪些细节正在调整以满足这些严苛的要求,以及如何将这些信息传达给生产一线。 当这些信息传达下来时,大家会想:好吧,这很好,但现在我们要停机了,必须重新编程这个目前正在生产中的部件。它现在正在机器上运行,今晚我们要进行无人值守运行,你们打算怎么办?
在使用CAM 之前,设计方案的推进曾是我们的一大瓶颈。我们虽然能对零件进行编程并完成加工,但该如何让它们顺利进入生产环节呢? 我们每季度生产500、600、700个零件,但都是小批量、多品种、且精度要求极高的零件。这些订单的数量也在不断波动。那么,如何管理和追踪这一切?这曾是我们过去面临的一大挑战和瓶颈。
- 您是从什么时候开始CAM 的?
我们大约一年前开始使用CAM ,所以很快就要迎来我们与这款软件的“周年纪念日”了。
- 如何使用它?CAM 如何帮助您,以及它如何融入您的工作流程?
我们主要用它来对软夹头进行逆向工程。这是该软件中最让我们青睐的功能。今天我和我们的车工聊起,我们正发愁第三道工序该怎么夹持工件。他说:“我们来加工一些软夹头。五分钟内我就给你发程序。你可以开始加工了。今晚就能准备好,实现无人值守生产。”
这使他们能够在工作方式上灵活调整与发挥创意之间自由切换。通常我们手头会有三、四、五个待办项目。如果我们说:“哎呀,今晚得停工了。 我们会浪费车床时间”,大家就会说:“不,不会的。我们来调整方向吧。让我们标准化刀具,标准化我们的操作流程和工件夹持方式。CAM 在这方面给了我们很大帮助,也提升了我们的粗加工效率。
即使我们无法完成某个零件的加工,只要具备在粗加工循环中无人值守运行的能力CAM 就让我们能够灵活地在 [切削参数浏览器] 中来回调整滑动尺,以设定所需的刀具路径进给率。当无人值守时,我们会运行非常保守的刀具路径,这有助于延长刀具寿命。 我们早上到岗时,零件通常已完成 60%、70% 甚至 80%。
从定制型材到坯料,再到大型板材加工,我们都会使用 [CAM ]。 我们这里配备了几台GRT 510型龙门铣床,用于加工散热器,这些都是大型开放式平端龙门铣床。它们的占地面积非常大。因此,能够快速生成粗加工路径,甚至只是快速钻出一系列孔洞,这种快速完成的能力——设定参数、执行一次操作,然后在整个软件中重复应用——简直太棒了。
目前,只有一名员工CAM 。我们的首席程序员负责为所有机床编写程序。工厂里共有六台数控机床。虽然我们规模不大,但核心竞争力在于技术能力。与那些更注重产量的企业不同,我们拥有多种不同类型的机床。相比于拥有日产1万件零件的产能,我们更希望具备制造更广泛产品种类的能力。
- CAM 对您的业务产生了什么影响?它为您带来了哪些益处?
这无疑让我们提高了吞吐量。我认为这让我们变得更加高效和有效。
我们配备了与CAM 配套的刀具验证软件,因此能够通过第三方验证其工作成果,这让我们对该软件更加信赖。所以,我的员工不必坐在那里盯着主轴转动,等待长达两三个小时的加工周期。他们很乐意地说:“好了,我已经完成了刀具试切。 没有发生碰撞。我可以设定一个计时器,知道这台机器会运行30、40分钟,然后回来检查”,并对刀具路径以及软件生成的结果充满信心。
这种信心意义重大。这意味着我们可以保持主轴运转时间,确保无人值守生产顺利进行,并让小团队实现更高的产量。
毫无疑问,光是“软颚”这一功能就值回票价了。即便我们只用它来做这一件事,我认为Paragon这款软件本身就已经物有所值了。
- 使用CAM 对您的客户有何影响?
有时客户会向我们求助:“嘿,我们供应链里的所有环节都陷入了停滞。你们还有空余产能吗?”我们也看到一些供应商会这样说,还有人会说:“嘿,现在轮到我们遇到麻烦了。我们进度落后了,你们能在紧要关头帮帮我们吗?”
如果车床有空闲时间,我们很乐意开放使用,进行离线编程,甚至亲自加工零件。
- 您计划今后如何使用CAMCAM ?
我认为目前这已经是一个可扩展的解决方案。我们正在完善我们的工具库。这曾是我们最初实施CAM 时面临的挑战之一。
工具和工件夹具的标准化在很大程度上帮助我们厘清并制定了工厂优化的计划。那么,标准的布局是怎样的?哪些类型的零件最适合在哪些机床上加工?我认为操作员和编程员现在开始进行更有效的沟通了,他们意识到:“嘿,以前我们都是在零点夹具上加工这个零件的,但现在我们其实更倾向于用真空吸盘来加工。” 那么,让我们调整一下这道工序的编程方式吧。
这使我们能够灵活应对,并迅速做出调整,而不必说:“我无法承受四天的延误来重新编程,必须尽快让零件回到生产线上。”这无疑使沟通和规划工作从APQP的角度得到了更周密的考量,同时也惠及了生产运营层面:我们该如何处理一个零件,又该如何将其生产完成?
- 您认为CAMCAM 将对制造业和机械加工产生怎样的影响?
我认为制造业面临的最大障碍在于消除人们对[使用AI]的顾虑。在我们最初的销售洽谈和咨询中,对方曾问过一个问题:“你们打算把它用在什么地方?”对我们来说,这是顺理成章的下一步。我们认为哪些操作步骤可以放心地交给它来处理?
如果您仅将 [CAM ] 用于软夹头和粗加工操作,我粗略估算,它在我们的日常工作中大约提升了 40% 至 50% 的效率。而且这是在产品种类繁多、产量较低的环境下实现的。考虑到我们仅有一名编程员负责六台机床,我认为这一成绩相当令人印象深刻。
如果你正在寻找这样的机会,如果你small shop 希望作为独立程序员拓展业务small shop 或者甚至将其作为一种辅助工具——帮助那些经验尚浅但又需要提升编程部门活力的员工——我认为这里确实存在机遇。但前提是,他们必须愿意尝试新事物。
我认为,我们这些从事运营和制造工作的人有时会固步自封。因此,打破这种思维定式才是AI 制造业应用面临的挑战,这不仅CAM ,也适用于全球范围内的推广。
- 还有什么重要的内容是上面没有提到的吗?
对于有意采用CAM 的用户来说,最重要的一点是:务必做好万全准备。仔细梳理需要完成的任务,提前做好准备工作,这样当您正式启动时,就能立即投入运作。
如果您的刀具库中没有收录日常常用刀具,这会降低您的工作效率。CAM 的优势在于它能为您推荐刀具,但正如我们都有所体会的那样,刀具库的规模很容易迅速膨胀到包含 10,000 种不同的刀具,而这并非我们的初衷。我们的目标是提高工作效率和效果。
所以,赶紧行动起来,确保你已经做好了充分的准备,清楚了解情况,并制定好使用计划,然后从小处着手。 不要试图覆盖整个组织。要非常有针对性。选定一两个岗位,甚至一台设备或一个工作中心,从那里着手推进,看看能做些什么来打下坚实的基础。一旦完成,将该工作中心的模式推广到工厂的其他部分,你会为自己的决定感到庆幸。
[为使内容更清晰,本次采访已进行压缩和编辑。]



