MAC Machine公司的总裁George McNab先生表示：“我们的车间一向主张自动化生产。”位于美国Maryland州的Baltimore公司从22年前就开始使用多托盘系统无人看守型卧式铣床，而那个时候还没有几家企业开始实施“熄灯”式生产。对MAC公司而言，这是他们初次尝试实行这种专业化生产，这样，装配时间就成为能否满足快速运送并获得利润的关键所在。

为了最大限度的缩短装配时间，该公司选用了松蒲机床公司所提供的4轴和5轴多托盘系统立式加工中心和卧式加工中心。这些设备是由位于Massachussets州的Methods Machine Tools of Bury公司提供的，该公司享有松蒲公司在北美地区的独家进口权(图1)。“这些设备的加入大大提升了工厂的竞争力，使我们可以涉足任何相关的加工领域并取得成功。”McNab先生说。

图1  MAM系列机床主轴转速在12 000～20 000 r/min之间，采用松蒲伺服系统

航空航天、国防和医疗等行业的订单分别占MAC公司大约60%、20%和15%的工作量。余下的工作量属于高科技的范畴，多是商业用户。该公司生产的零部件中有一部分是宇航服所用的机械零件，还有一些是用在战斗机上的组件以及其他一些地方诸如潜艇、导弹、火箭发动机和喷气式飞机座椅等。此外，还包括外科植入物和诊断医学所需部件、商业用卫星和飞行器。其大部分产品都是针对本国市场，不过也有一部分业务是来自欧洲、中东和其他地区。

“生产现场是非常忙碌的，每时每刻都有将近200个项目在进行，”McNab先生说，“不过要想满足熄灯生产的工艺要求，光有高质量的加工设备还是不够的，还要具备熟练的劳动力。”MAC公司拥有一批专业的装配机械师，他们上第一个班次时就会把多托盘生产线上的工作准备好，到了第二个班次就能够轻松很多，七八个车间只需要60个工人就可以正常运转。这些工人的主要工作就是监测自动化系统以确保在无人看守的第三个班次所有生产都能够有条不紊的进行。

在一周的168 h时间里，这个工厂有90 h都是采用无人化生产。在此之前，在切换多托盘系统时，由于采用的是单一或双主轴立式机床，而这种设备需要较长的调试装配时间，因此并不适合无人化生产。“当过渡到使用多托盘加工中心后，与以前相比节约了50%的操作量，这些操作指的是在一个周期内加工完整部件所需要的所有操作。”McNab先生说道。他非常感谢Methods公司，因为将近25年前就是Methods公司为其提供了第一台松蒲机床。此后该公司又陆续提供了各种装备、专业技术、编程服务以及实施无人化生产工作所需要的各种支持。

使用多托盘设备来加工小批量任务从而节省装配时间已经成为MAC公司的核心竞争力，其完成难度较高的工作而赢得声誉另一方面也导致了其他工厂的订单有所下滑。即便是客户小批量、低价格甚至零公差加工的要求该公司都能够满足，因此MAC公司与其客户之间建立起了更稳定的关系。“我们必须事先判断可能出现的问题并且在按下开机按钮之前采取有效的纠错行动。”McNab先生表示，“我们不得不在第一时间制造出最完美的零件。”

这其中的功劳有一部分应归功于熟练的工人和高质量的温度控制室，该公司实行的质量管理标准是每一百万件产品次品率不超过1000件。也就是说，每生产1000个工件，最多只能有1件次品(图2)。然而，McNab先生强调：“实现近乎完美的生产运行、处理成本和按时交货等大家通常所关注的焦点也仅仅是整个工艺的一部分，因为在满足日益严格的客户需求方面生产率才是最具挑战性的。改善由于加工速度而引起的产能有限归根结底还是为了减少装配时间”。

图2  车间设备检查员在检查铝制坯料工件的表面，该工件用于航空航天工业中的调压装置

因此，工厂利用最新的松蒲13MAM系列4轴和5轴加工中心根据实际情况来安排熄灯生产。其中表现最好的是MAM72-63V机床，这台5轴加工中心专为加工大型、具有复杂几何形状的零部件而设计，其能适应最大φ24.8×H17.7 in(1 in=25.4 mm，下同)的工件，可承载最大工件重量为770 lb(1 lb=0.45 kg)。这家公司还配备了MAM72-35V机床，这是一款稍微小一些的5轴机床，其加工工件的尺寸范围最大可以达到直径13.77 in、高9.44 in。再配上相应的H.Plus-300系列卧式加工中心就组成了一条完整的生产线。这些设备既可以独立工作也可以组装成生产线，松蒲公司供应的多托盘系统可以从2个到32个托盘任意选择。这也就意味着工厂可以在一台加工中心上加工32个不同的零件。

“通过消除干涉区域的影响，MAM机床的配置可以让企业实现在不同零件之间的自动化生产。”McNab先生表示。具体来说，在加工特殊零件或部位时其固定轴和倾斜工作台设置可以最大限度体现工具和夹具的刚性，即便是加工非常规形状的零件，如最大直径24.8 in的工件时也能满足加工要求。

另外，工厂还必须依靠CAM完全仿真路径软件来完成松蒲机床的加工过程，同时补偿CAM软件输入与机床加工之间的误差。这并非盲目的通过后处理程序向机床输送CAM系统输出的数据，MAC公司会利用软件进行分析、修正、优化和模拟5轴刀具路径，所有这些操作都是在3D环境、全视角观察并且无缝集成的状态下实现的。这样有助于在生产之前就发现问题，做到防患于未然。作为一个车间领班，John Leonard先生坚信这套软件对于工厂顺利实行熄灯式生产起了很大的帮助作用。“今天，一个操作工人可以预先了解到完整的生产工作并且正确预测每个加工环节的潜在问题，甚至是在开机前。” John Leonard先生说，“这在很大程度上减少了装配时间，给我们提供了一个极为宝贵的竞争优势。”

Methods公司提供的技术支持以及松蒲机床的适应性和自动化加工能力，这些条件大大简化了MAC公司的生产工艺。多托盘系统和CAM仿真软件可以节约85%的装配时间。此外，整个工艺流程大约简化了75%，这主要是通过减少加工一个零件所需的工艺数量来实现的。显然，成功地实施自动化短期、高复合加工能够取得最大限度的节约。“无人化加工让工厂实现了利用更少的工人完成两班或三班倒。” McNab先生说，“这样可以有效的减少30%的劳动力，从而让我们更具竞争力。”