전통적으로 변압기 제조업체인 JST Power Equipment는 지난 몇 달 동안 FL의 Lake Mary 에 있는 새로운 제조 공장을 설립하여 새로운 제품 라인인 공기 절연 스위치기어를 생산했습니다 . 원래 뉴저지에 위치하고 멕시코와 중국에서 변압기 및 스위치기어 생산 시설을 운영하던 이 회사는 플로리다 공장을 가능한 한 수직적으로 통합하고자 했습니다. 그 프로젝트는 바로 부사장인 Mark Smith 이 진행하게 되었습니다.

Smith는 2020년 7월에 JST에 입사하여 Lake Mary 시설의 초기 스타트업 운영 계획 수립 임무를 맡았는데, 여기에는 업데이트된 제조 공정의 설비 도입이 포함되었습니다.

"2020년 내 목표의 일부는 필요한 확장 규모를 결정하는 것이었습니다."라고 Smith는 회상합니다. "다른 회사의 이전 직책에서는 완전히 통합된 제조업체와 수직 통합이 전혀 없는 회사 모두에서 경험을 쌓았습니다."

"오늘날 여기 플로리다에 있는 당사의 시스템은 완전히 수직 통합되어 리드 타임을 줄이면서 제품 품질을 보장합니다."라고 Smith는 설명합니다. "우리의 판금 기능에는 펀칭, 전단, 포밍, 절곡 및 분말 코팅이 포함됩니다."

CNC 펀치-쉐어 콤보 및 전기 프레스 브레이크

Smith는 몇 주간의 연구를 진행하고 장비 제조업체와의 미팅을 여러 차례 주최하여 2019년에 인수한 기존 57,000평방피트 건물에 추가된 공장의 판금 제조 공장의 새로운 6000평방피트 상당의 장비 능력을 평가했습니다. 얼마 지나지 않아 그는 시트(자재) 보관을 위한 Prima Power Combo Tower 가 장착된 서보 전기 펀치-전단기 복합기(Prima Power의 Shear Genius )를 구매하기 위한 JST 경영팀의 노력에 많은 도움을 주었습니다. 또한 리스트에는 Prima Power 모델 eP-Press 서보 전기 프레스 브레이크가 있습니다 .

"제조 부서를 구축하기 전에 우리는 판금 작업을 해외에서 아웃소싱 했습니다."라고 Smith는 말합니다. "새로운 스위치기어 프로젝트만큼 중요한 신제품을 시장에 출시하기 위한 개발 주기는 5년에서 8년 정도 지속됩니다."

Smith는 “이번에는 새로운 제조 부서를 활용하여 단 14개월 만에 새로운 제품 라인을 출시할 수 있었습니다. 스위치 기어는 주문 제작 제품입니다. 작업마다 많은 차이가 있으며 이러한 차이는 일반적으로 소수의 가공된 강철 소재에만 영향을 미치므로 계약 제작자들은 크게 관심을 갖지 않습니다. 신속한 시제품 작업의 경우에도 마찬가지입니다. 당사의 새로운 판금 가공 장비는 우리가 소량의 신속한 시제품 작업을 수행하는 데 탁월한 능력을 발휘하여 하위 공급업체들의 운영을 방해하지 않도록 할 수 있게 합니다.

PUNCH-SHEAR COMBO는 전체 시트의 빠른 작업을 수행하게끔 합니다. 

Shear Genius 컨셉의 목표는 시트 전체를 완제품으로 변환할 수 있는 장비를 제공하는 것입니다. 이러한 부품은 최종 생산 단계로 이동하여 최종적으로 스위치 기어 어셈블리와 직접 결합할 수 있습니다
Shear Genius SGe의 핵심: 분당 1,000회 타격이 가능한 스트로크 속도를 지닌 업데이트 된 서보 전기식 30톤 펀칭기, 250 rpm 인덱스 속도 및 150m/min시트 포지셔닝 속도. 직각 전단기는 서보 전기 작동 시스템을 특징으로 하며, 이는 신속하고 완전히 CNC 제어된 전단 이동을 제공합니다. 이 장비는 연강 4mm, 알루미늄 5mm, 스테인리스강 3mm 두께까지 전단 할 수 있습니다. 프로그래밍 가능한 자동 부품 제거 및 부품 분류와 함께 자동 로딩이 통합되었습니다.

Smith는 " SolidWorks CAD 파일을 장비로 바로 가져갈 수 있고 항상 오프라인으로 프로그래밍할 필요가 없다는 점도 높이 평가합니다."라고 덧붙입니다. 이것은 우리를 구속에서 벗어나게 하는 유연성을 극적으로 향상시킵니다. 물론 네스팅 및 시트 활용 최적화를 위해 장비를 오프라인으로 프로그래밍할 수 있지만 그럴 필요는 없습니다. 즉시 부품이 필요한 경우 SolidWorks 도면을 장비로 가져가 부품을 만들 수 있습니다. 우리는 그것을 많이 좋아합니다. 시장 출시 속도와 고객에게 'Yes'라고 말할 수 있는 능력은 매우 귀중합니다. 그래서 각각의 장비를 구입하지 않고 복합기에 투자했습니다. 많은 제조업체들은 고객이 특별한 것을 필요로 할 때 'No'라고 말합니다. 우리는 고객의 요구에 상관없이 고객에게 'Yes'라고 말하고 싶습니다.”

 

SGe는 불필요한 뼈대와 버 제거와 같은 비용이 많이 드는 2차 작업을 제거합니다. 통합된 직각 전단기를 사용하여 부품 외부의 니블링 된 모서리를 제거합니다. 전체 시트(4 x 8 또는 5 x 10피트)는 보관 타워에서 자동으로 검색되어 사람의 개입 없이 보장된 정확성으로 장비에 로드 및 정위치 됩니다. 그리고 펀칭을 위해 시트를 고정하는 동일한 클램프가 전단을 위해 시트를 고정합니다.
펀치 전단 콤보의 로딩, 펀칭, 포밍 및 업포밍은 물론 언로딩, 분류 및 적재가 자동화됨에 따라 스크랩이 거의 또는 전혀 없는 완제품 부품, 최소한의 수작업 및 최적의 생산성을 얻을 수 있습니다 .

"또 다른 정말 멋진 특징은 루버 및 기타 기능을 형성하기 위한 업포밍 기능입니다." 장비 운영자 Milton Fuentes 덧붙입니다. "우리는 이러한 작업을 위한 특수 툴링을 보유하고 있습니다."
Smith는 "본질적으로 Shear Genius를 사용하면 자동화된 프로세스가 하나의 시트로 시작하여 자동 로딩, 펀칭, 성형, 전단 및 언로딩 후 완제품으로 끝날 수 있습니다. 이 모든 작업을 한 번에 수행할 수 있습니다."라고 말했습니다.
Fuentes는 "부품을 흔들거나 뼈대를 다룰 필요가 없습니다. 이는 우릭에게는 큰 장점입니다."라고 말합니다. "또한 좁은 설치 공간만을 필요로 한 것은 꽤나 중요한 사항입니다."

완벽한 보완: 콤보 타워, 서보 전기 프레스 브레이크

10 스테이션 Combo Tower를 통해 JST는 아연도금 냉간 압연강판, 스테인리스 스틸 및 알루미늄의 여러 게이지를 저장할 수 있습니다.

공간을 크게 절약할 수 있고 자재 추적에 이상적입니다. 이것으로 인해 매우 빠르게 비용을 회수할 수 있었습니다.”라고 Smith는 말합니다. 전반적으로 SGe와 Combo Tower는 "시장 출시 리드 타임을 극적으로 단축했습니다 ."라고 Smith는 말합니다. "Covid 기간 동안 우리의 공급업체 리드 타임이 6주에서 8주로 늘어난 반면 컨셉에서 프로토타입으로 몇 시간 만에 전환할 수 있습니다. 이러한 사내 기능 덕분에 여러 마감일까지 일정을 지킬 수 있었습니다."

한편, 자동화된 전단기의 다음 공정으로 생산성이 높은 셀에서 제작하는 거의 모든 부품이 Prima Power eP 시리즈 프레스 브레이크로 이동합니다. Smith는 서보 전기 구동 시스템의 높은 가속, 감속 및 빠른 응답 시간으로 인해 프레스 브레이크가 부품의 지속적인 흐름을 따라잡을 수 있다고 생각합니다.

Smith는 "기존의 유압 프레스 브레이크와 비교해 볼 때 전자식 프레스 브레이크의 빠른 설정, 작동 속도 및 품질은 사이클 타임을 줄이면서 생산성을 상당히 향상시킵니다." 라고 말합니다

eP1336 모델인 프레스 브레이크는 (알루미늄이 아닌) 강철 프레임, Z축에 대한 이중 경화 선형 가이드 및 X축에 대한 이중 가이드를 포함하여 회사가 시스템 강성을 최적화한다고 말하는 Prima Power의 백게이지 업그레이드를 특징으로 합니다. Smith는 더 큰 부품을 벤딩할 때 추가 작업자가 필요하지 않고 벤딩 각도 정확도를 보장하기 위해 브레이크와 함께 벤딩 팔로어 옵션을 포함하기로 선택했습니다.

기술 사양: 절곡파워 130톤 , 144인치 측면 프레임 사이에 155인치의 작업대 길이. 절곡 각도 정확도와 일관성은 서보 드라이브에 의해 작동되고 전체 절곡 길이에 걸쳐 절곡력을 분산시키는 프레스 브레이크를 구동하는 풀리 벨트 시스템으로 인해 최적화됩니다. 이 시스템은 상부 빔의 전체 작업 길이에 걸쳐 펼쳐진 고정 및 이동 롤로 구성됩니다. 서보 모터 드라이브는 뛰어난 이동 제어 및 정확도를 제공합니다. 그리고 Smith는 절곡하는 동안 하부 프레임 처짐을 보상하기 위해 CNC 크라우닝 옵션을 추가하기로 결정했습니다 .

Prima Power eP 시리즈 브레이크는 또한 수평 변위가 없기 때문에 응력 변형이 있는 경우에도 툴 정렬을 보장하는 견고한 O-프레임 설계가 특징입니다. 하부 빔과 관련된 상부 빔의 위치는 장비 프레임과 독립적으로 부착된 이중 Y1 및 Y2 선형 엔코더에 의해 측정되며 작업대가 참조됩니다. Prima Power에 따르면 이 설계는 하중을 받고 있는 측면 프레임의 모든 편향으로부터 램 위치 지정 정확도를 격리하고 중심에서 벗어난 벤딩 작업 중에도 정확한 위치 지정을 유지합니다. 램 반복성: ±0.005mm .

"우리는 더 큰 다이를 다뤄야 하는 대신 작은 단편으로 된 100mm 또는 200mm 다이를 맞춤형 길이로 결합할 수 있습니다. 이는 새로운 셋업을 하기 위해 큰 다이 섹션을 완전히 제거하고 다른 다이로 교체해야 하는 것에 비해 셋업 시간을 크게 단축합니다. 그리고 각각의 셋업 때, 우리는 적정한 품질의 첫번째 부품을 얻을 수 있었습니다. 이전에는 모든 셋업의 첫 번째 부품을 버리곤 했습니다.

"우리의 새로운 판금 제조 장비를 통해 소량 생산 , 일체형 부품 및 스위치 기어 산업에 흔히 볼 수 있는 모든 최신 엔지니어링 변경 사항을 처리할 수 있습니다."라고 Smith는 결론지었습니다. “우리는 비즈니스의 맞춤형 및 빠르게 요구사항을 처리해야 하는 시제품을 처리할 수 있도록 연구소를 설계했습니다. 우리가 만드는 모든 작업은 맞춤형입니다. 우리는 높은 활용도와 빠른 투자 수익을 추구하는 것 보다 높은 성능을 원했습니다.”

Overall, the SGe and Combo Tower have shortened dramatically our lead time to market. Having this in-house capability has allowed us to stay on schedule for a number of deadlines.

Mark Smith
Vice president operations