加工用于电子产品的工程塑料和 PCB
在 1960 年代和 70 年代,Bill Devine 曾在越南执行任务,并在 Excellon 工作,向印刷电路板 (PCB) 制造商销售设备。 1978年,他自立门户,在美国马萨诸塞州奥尔斯顿创立了QC Drilling, Inc.(现称为QC Precision Machining),为现在蓬勃发展的PCB行业提供分包钻孔和布线服务。
鉴于他的背景,Devine 很自然地从一台 Excellon 机器开始——从一开始,他就倾向于在前雇主发布最新技术时立即采用它。因此,QC Drilling 几乎是世界上第一家使用 Excellon 的 Concept IV 机床和 CNC VII 控制器的制造商。在一个速度和效率可以决定您成败的行业中,Devine 将新技术视为他的竞争优势。
随着车间的运营变得更加精简,迪瓦恩也在办公室精简他的商业模式。他注意到,偶尔进来的塑料零件作业的利润率是他们日复一日运行的 PCB 作业的利润率的 5 倍。在竞争日益激烈的 PCB 市场中,QC Drilling 将把重心转移到为其运行 PCB 的许多相同客户所需的小型扁平塑料部件上。
到 1990 年代,这种向塑料零件制造的成功迁移导致需要一个新的设施,QC Drilling 搬到了新罕布什尔州的塞勒姆,在那里他们建造了一座 10,000 平方英尺的建筑。在 90 年代后期,比尔的儿子肖恩·迪瓦恩 (Shawn Devine) 以类似的前瞻性思维方式将技术视为他们的竞争优势来掌管公司。很快,操作员配备了条码扫描仪,以便在他们完成生产过程时跟踪工作,而管理层则使用手持 PDA 从办公室甚至在路上观察进度。凭借这种实时的生产视图和库存管理系统,QC Drilling 兑现了他们对速度和服务的承诺。
“我可以给纽约的一位客户打电话,让他们在一分钟内将图纸发送到我的手机,并在几分钟后根据库存和工作量向他们发送报价。这种敏捷性为我们赢得了业务,在许多情况下,我们在同一天就生产出他们的零件。” – Jeff Murray,销售经理
QC Drilling 总裁 Shawn Devine 将这种跟踪和管理技术的实施视为解决其公司重点的另一个转变的最佳方式——从大批量工作到小批量高混合项目。 “看,如果制造商可以等待五周的零件,他们会将其发送到亚洲或墨西哥的低成本工厂。但是,如果时间紧迫,这项工作必须保持区域性......所以我们所做的一切都必须朝着速度和效率的共同目标努力。”
按照这种方法,Shawn Devine 很快就发现自己正在为车间寻找可以与他通过后台办公技术实现的效率和敏捷性相匹配的设备,并且可以与之集成。 2005 年秋季,QC Drilling 购买了一台 Datron 高速加工中心,以解决他们因能力不足而一直“不投标”的 3 轴工作和金属加工项目。现在,小零件研发和小批量制造可以在一台机器上进行。 Datron 专为小型工具设计,可进行铣削、钻孔和雕刻。 3D 探测功能可实现精度和质量控制,同时自动刀具管理、60,000 RPM 主轴和喷雾冷却系统共同提供速度和无与伦比的表面光洁度。
此外,DATRON 的控制软件使 QC Drilling 能够快速集成这台新机器。 “与需要一台单独的计算机才能进入我们的工作跟踪的旧机器不同,Datron 有一个带 USB 端口的标准 PC,可以插入条形码扫描仪……它在第一天就立即上线时间> 。” – Mark Bailey,总经理。
很快,DATRON 机器就被预定了工作,每天两班有人值守,一班无人值守。典型的工作范围从金属到各种塑料,但都是体积相对较小的小零件。这些零件中有许多是由平板材料铣削而成,QC Drilling 采用 Datron 的 VacuMate™ 技术作为他们首选的工件夹持方法。
DATRON 的 VacuMate 设计用于将平面工件快速有效地固定到加工系统的床身上。以前只有很困难才能固定的薄料现在几乎可以在几秒钟内固定——包括薄至 0.001 英寸的塑料箔或厚至 0.250 英寸的铝板。该真空台具有气流优化端口,带有凹室,可提供卓越的真空分布。低成本、透气的基板用作牺牲真空扩散器,使刀具能够加工穿过工件,而无需切入工作台。
由于 DATRON 机床专为高速微加工而制造,主轴产生的力更小,这意味着真空可用于固定夹具和毛坯——这是传统 CNC 无法做到的。每个段底部的定心刀片与加工台表面上的锥形腔(由机器本身铣削)对齐。这导致了一个“boss-in-cavity”系统,确保了位置的可重复性。这种“腔内凸台”系统与 DATRON 机器上的 40 英寸 x 27 英寸大型工作封套相结合,可以为频繁的项目或工作类型提供多种设置,并提供适应新工作的灵活性。因此,如果 QC Drilling 处于批次中间,并且出现了一个意外的紧急项目,他们只需移除一个夹具并用新工作替换它。紧急工作完成后,他们将第一个固定装置放回原处并从中断的地方继续。
Shawn Devine 说:“快速适应不断变化的需求的能力是敏捷性的本质……而敏捷性正是赋予 QC Drilling 竞争优势的因素 。”
QC Drilling 作为案例研究的重要性在于,他们不再渴望大规模生产运行的日子,而是将小规模运行视为一种可行且有利可图的商业模式——并采用新技术来适应这一角色。 “我们不会因为报价而获得报酬,因此我们有一个系统可以快速准确地竞标工作,将它们带到内部并完成它们。我们为此做好了准备……我们与他们相处得很好 。”迪瓦恩说。
事实上,QC Drilling 远远超出了大批量生产的心态,以至于当他们完善的零件被带到亚洲进行大规模生产时,他们甚至都不眨眼。这些变化使他们能够继续进行机器后面的下一个项目……而且似乎看不到尽头。
“它融入了我们的商业模式。 DATRONequipment 已被预订,尽管我们还没有触及它的功能。它是强大的技术,可能性是无限的……这意味着利润潜力太大 。” – Shawn Devine,QC 钻井总裁
数控机床