垂直整合如何加速制造与交付

Innovative Controls内部制造能力使其设计、组装和发货组件——如这些消防车仪表框——比外包那些能力更快。图片来源：Innovative Controls

Innovative Controls垂直整合制造能力始于数字丝网印刷，但很快建立了自己的机床车间——含CNC瑞士型车床。

在工业销售工作多年后，Innovative Controls总裁Mike Michna寻求其他途径创建提供制造利基的公司。80年代末，他意识到消防车泵面板在功能或布局上对消防员在火灾紧张现场高效控制操作不友好。

宾夕法尼亚州匹兹堡公司——现占据前Westinghouse涡轮制造设施内多个工位——已成长为消防车OEM泵面板控制、诊断和识别产品市场领导者。设计、制造分销设备，含液位监测器、阀门控制组件、压力表、产品识别框、安全信息框、相关图形和管道产品。Innovative Controls也为医疗等其他行业提供合同制造服务。

公司作为合同制造商目标仅承接提供组件业务，如这医疗空气模块。图片来源：Innovative Controls

Michna说目标非向客户提供单个零件，而是完整组件。拥有几乎所有必需加工制造能力内部化（公司仍外包压铸和注塑成型如带凹槽颜色编码识别的定制框）使公司能更具成本效益、更高质量制造那些组件，并因控制所有工艺能更快响应客户需求。

从丝网印刷起步

Innovative Controls或许是我访问过的内部制造能力最强运营，虽大批量注塑和压铸如带凹槽颜色编码识别定制框等组件外包。Michna说公司采取"我们会搞定"方式添加新技术，沿途借力行业专家。数字丝网印刷是其寻求搞定的初始技术。

数字丝网印刷是Innovative Controls首个内部化能力。图片来源：Innovative Controls

Michna指出早期泵面板组件用低级塑料和油漆或乙烯基标签做组件识别和说明，会随时间褪色剥落。他发现加油机用聚碳酸酯更耐UV、寿命更长。公司最初用传统丝网印刷技术（想刮刀）一次着色编码标签。随后引入数字丝网印刷设备更高产量、更灵活印刷。诀窍是学会让油墨粘附聚碳酸酯材料。有效做到这点需精确控制数字丝网印刷机所在房间（现两台）湿度和静电。内部化此能力使公司能在24小时内设计、印刷、发货标签。

公司此后增加大量其他工艺。含CNC刀切割和面板路由；胶滴成型；自动电路板组装；机械和电气组装。最新设备是Trumpf TruPunch冲床，旨在为钣金组件如机柜创建完整制造和喷漆车间。

机床操作员Matthew Resnick修复这台瑞士型车床使其运行。首个生产工作是医疗组件50万件批量。图片来源：Innovative Controls

但CNC加工也是公司持续增长的关键能力，此前外包。例如多年前，用明尼苏达州供应商加工名为barb的小医疗组件用于组装。虽供应商价格好，但不如Michna期望有竞争力。结果Innovative Controls全力投入，采购Tsugami S206瑞士型车床带送料器，作为首台CNC机床。无机床操作员，公司最初雇分包商偶尔跑该机工作。Michna承认公司不真懂瑞士型加工，初期未充分利用此类平台能力，特别是大批量生产。

因此2020年初，Innovative Controls雇佣机床操作员Matthew Resnick建立更正式内部机床车间。Resnick建议增购CNC卡盘车床和小型VMC，公司事实上已订购。均为Tsugami型号：MQBSY-II车床带FMB送料器和VA2高速铣床（此后增购第二台VA2）。

卡盘车床主要加工一系列不同长度挤压铝棒，组装成用于消防车泵面板的推拉手柄。图片来源：Innovative Controls

等待设备交付期间，Resnick有几个月修复瑞士型车床。他说机床基本需彻底清洁，开始学Abile——Tsugami为其瑞士型提供的免费CAM编程软件。Innovative Controls也给机床加装Firetrace火灾抑制系统，提供无人值守运行信心。三个月跨度，机床仅需少量微调完成医疗组件50万件生产批次，Resnick指出。原循环时间三刀具14秒/件，他用一把定制成型刀替换两把刀，循环时间降至9秒，切屑更易管理。

瑞士型车床生产这些医疗组件循环时间从14秒降至9秒/件，替换两把刀为一把定制成型刀。图片来源：Innovative Controls

卡盘车床主要跑一系列不同长度铝挤压棒，组装成用于消防车泵面板的推拉手柄。Universal Robots协作机器人（ProCobots集成）近期增设，实现长时间无人值守运行。如下视频所示，成品通过副主轴推出供协作机器人抓取转移到托盘。托盘装满成品后，协作机器人盖空托盘开始装载下一批。托盘堆叠易装箱送阳极氧化。

VA2铣床用于制造各种零件，含医疗组件板和公司用于灌封电子防振防潮的模具。这些机床配35,000 rpm主轴、Saunders Machine Works快换刀具板、Renishaw触发探针、Metrol刀具断裂检测器（也可测量刀具）。因Resnick独自运营机床车间，这些设备使他人在他不在时也能轻松跑工作。

Innovative Controls最大化利用高速铣床可用工作包络，用快换夹具加速换型。图片来源：Innovative Controls

第二台瑞士型？

同样，Innovative Controls发现拥有这个（目前）四机床车间除改善客户响应外还有价值。Resnick能更快响应设计师需求，也能咨询建议修改设计、放宽公差等，加速、简化或降低公司新产品零件加工成本。

加工技术方面，若医疗零件需求增加，Innovative Controls可能增购第二台瑞士型。Michna说虽不知消防车行业走向，但那些车辆永远需要储物柜、精准泵控制、泵系统与发动机电脑有效通讯。此方面公司为该行业未来成功布局，而其在多领域实质制造能力提供在许多其他行业增长业务潜力。Michna说关键是永不落后技术，大胆投资、学习、持续寻找用技术更有效方式。