Moder Maskiner

En fabriksarbejder kører en gaffeltruck, der bærer en fire tons metalstøbning hen over et poleret betongulv. Omgivet af truende robotudstyr er han det eneste menneske i sigte på DMG Mori Seikis skinnende værktøjsmaskinefabrik i det nordlige Californien.

Tre rækker af tårnhøje, knurrende maskiner udskærer præcisionskomponenter fra ru metalstøbegods, der vejer alt fra et par pund til et par tons. Det er den slags næsten øde udsigt, du ville forvente i avanceret fremstilling.

Dette er anlæggets automatiserede halvdel, men på den anden side af en mur med vinduer vrimler samlebånd med mennesker i hvide hjelme og flådeuniformer. Der bygger 40 arbejdere maskiner i soveværelsestørrelse i hånden og samler 2.000 dele for at skabe de computerdrevne instrumenter, der vil danne hjerterne på bil-, fly- og elektronikfabrikker over hele Amerika.

Japanerne kalder dem modermaskiner, fordi de gør andre maskiner mulige. Også kendt som fræsemaskiner, de bruger spindeværktøj til at skære komplekse former ud af groft støbte metalstykker. Resultaterne omfatter forme til trykstøbning, gear til transmissioner og etuier til smartphones.

14

Dage nødvendige for at lave en DMG Mori Seiki fræser

Davis-fabrikken bygger nogle af de mest avancerede computernumerisk-styrede (CNC) fræsemaskiner i verden. Hurtige, holdbare og nøjagtige til mikrometeret er de i stand til at flytte både skæreanordningerne og de dele, de former, i flere retninger. Producenter kan bruge DMG Mori-værktøjer til at lave flere produkter, gøre dem hurtigere og bruge mindre energi over længere perioder.

Davis-maskinernes kvalitet og produktivitet placerer dem i den øverste ende af industrien, siger David Dornfeld, formand for maskiningeniørafdelingen ved University of California, Berkeley.

DMG Moris beslutning om at bygge fabrikken til $50 millioner i Davis siger vigtige ting om fremtiden for amerikansk fremstilling ifølge Dornfeld. I takt med at automatiseringen gør lønomkostningerne mindre vigtige, er producenter af alt fra smartphones til kunstige knæ til elbiler i stigende grad i stand til at vælge lokal produktion, siger han.

Blandt de vigtigste fordele ved at placere sig i Californien: Fabrikken er tættere på kunderne – ikke triviel, når man sender produkter, der vejer titusindvis af pund – og til virksomhedens innovationscenter og lokale universitetsforskningspartnere. At bygge nogle af dets maskiner i USA isolerer også virksomheden mod tab på valutaveksling og har bidraget til at forbedre dets salg, overskud og andel af det amerikanske marked. USA står nu for 25 procent af DMG Moris globale salg.

Den ryddelige hvid-og-grå DMG Mori-fabrik ligger diskret ved siden af ​​Interstate 80. Fladvogne, der transporterer dens 20.000 til 40.000 pund produkter kan tage vejen vestpå til Silicon Valley eller østpå til auto-, fly- og oliefeltsudstyrsfabrikker. Et kort i forsamlingshuset spirer små hvide, gule, marineblå og orange flag, der repræsenterer produkternes destinationer.

Fabrikken voksede ud af et forhold mellem virksomheden og ingeniørskolen ved University of California, Davis, ifølge Zachary Piner, general manager for fabrikkens teknologiafdeling. Virksomheden etablerede sit Digital Technology Laboratory i Davis i 2000. Piner og fabrikkens administrerende direktør, Adam Hansel, var ved at færdiggøre kandidatgrader, da de blev ansat som to af de første fire ansatte.

For denne kombination af software, hardware og præcisionsfremstilling har virksomheder brug for nærhed til uddannelsesinfrastruktur, siger Enrique Lavernia, dekanen for Davis Engineering School. Denne højværdifremstilling af sofistikeret teknologi er en mulighed for os i dette land.

En grund til at placere fabrikken på samme sted var at udnytte dette talent, siger Hansel. Med mere end 60 ingeniører designer centret værktøjsmaskiner og software til DMG Mori verden over. En smartphone-app, de har designet, gør det muligt for kunder at overvåge deres maskiner og vise røde, gule og grønne lys ved siden af ​​små billeder af enhederne for at vise deres driftsstatus.

Laboratoriets ingeniører hjalp også med at designe og opsætte selve fabrikken, opfinde armaturer til brug ved produktmontering og udvikle software til de automatiserede linjer. Nu bruger laboratoriet fabrikken til at teste næste generations prototyper.

Inde i anlægget er stålforstærkede gulve 40 tommer tykke for at forhindre vibrationer. Luften er næsten lugtfri og fri for støv, en fjende af præcision og en sikkerhedsrisiko. Der er så lidt støj, at folk kan tale uden at hæve stemmen.

To arbejdere betjener en kran for at læsse støbegods på bearbejdningssystemet. Seks timer senere kommer delene frem med præcise riller, spor, gevindboltehuller og andre former skåret ind i dem. Et system designet af Digital Technology Laboratory bruger gule robotarme til at støvsuge metalspåner og -spåner op.

Maskiner verificerer kvaliteten ved hvert trin. Når dele kommer ind i forsamlingshallen, går de gennem en koordinat-målestation på 1 million dollars, der er nøjagtig inden for fire mikrometer.

Fabrikken går måneder uden et kvalitetsproblem, siger Hansel. Halvdelen af ​​fabrikkens produkter går til små delefremstillingsbutikker med 50 arbejdere eller færre. De har ikke råd til funktionsfejl på maskiner, der forankrer deres produktion og koster $120.000 til $500.000. Hvidskjortede kvalitetssikringsarbejdere udfører 100 timers strenge tests på forskellige stadier af montagen, siger Hansel.

Begyndende med støbningen af ​​fundamentet vedhæfter arbejdere større underenheder, der holder de bevægelige dele. De tilføjer elektriske kontroller og ledninger, hydrauliske pumper og rørføringer og pladedæksler. Fra start til slut tager hele processen 14 dage. Der er normalt 30 maskiner under opbygning ad gangen.

På den ene maskine installerer Jeff Gagne et skinnende drejebord bearbejdet på den anden side af anlægget. Han forbinder de elektriske kontroller og bruger sensorer til at kontrollere, at bordet er firkantet i forhold til maskinens spindel, som drejer skærende værktøjer.

Ligesom de andre montører ruller Gagne en vogn med et stativ med håndværktøj fra maskine til maskine. Der er momentnøgler, æskenøgler, topnøgler og unbrakonøgler. Små slibende sten, der kan barbere små lag af metal af, er der også. Omkring 20 slag vil fjerne en mikron, siger Hansel. Der er en kunst i det.

DMG Mori-fabrikken har omtrent den rigtige balance mellem automatisering og montage i hånden, mener UC Berkeleys David Dornfeld.

Det ville være skørt at prøve at bygge en værktøjsmaskine med robotter, siger han. Dette er instrumentfremstilling, og hver maskine har sin egen personlighed.

skjule