对于很多车间而言，遇到加工问题时，就会想到更专业的工具制造商。销售人员会前往现场，对出现问题的操作进行观察，然后根据公司的选项提出建议。结果往往都是“试着”将他们推荐的切割工具、刀片或刀架插入加工过程中。所幸工具供应商会在车间停留一段时间，与车间操作人员或制造工程师一起开展工作，直至解决方案的结果得以证实。根据Sandvik Coromant所言，这种方案比优化某一个加工过程更能起到改进效果。

如果将上述简单的故障检修扩展为长期队伍建设持续性改进，将会发生怎样的变化?如果销售代表的知识储备、经验与工具公式的技术资源相结合，又是否能够解决所有制造问题?

精益生产实践新视角

这一现象正在Volvo Powertrain北美公式的马里兰州哈格斯敦工厂发生(图1)。2017年，由50多位Volvo公司和Sandvik Coromant公司代表组成的团队进行了为期一周的生产改进计划(PIP)，旨在提高两个新增生产单元的加工过程。

图1 Volvo Powertrain公司在马里兰州哈格斯敦的工厂可生产D11和D13发动机以及I-Shift自动手动变速器，图中所示轴套成品已完成加工，准备送往组装部进行组装

Volvo公司的加工主任Johan Alexandersson先生解释道：“设备虽然购入不久，但工作人员已经熟练掌握了设备的使用方法。而现在面临的问题主要是公司的铸造供应商被收购，而收购方开始执行另外一种铸造工艺。材料达到了我们提供的规范，但硬度更大，孔隙多，铸造过程中公差控制发生了一定变化。我们发现工具磨损情况日益严重，导致产量严重下滑，工具成本明显增加。”

Volvo公司的PIP以轴加工领域两大项目区域为中心。第一个是三轴或四轴的Heller H 5000卧式加工中心加工单元，采用的是HSK 100主轴、800 mm×800 mm×800 mm工作区域，两次切割之间的时间间隔为4 s(图2)。第二个单元由两台Okuma 2SP-V60双轴立式车床组成，每台配备了转速为2500的主轴和机器人部件搬运系统(图3)。Johan Alexandersson先生告诉我们，PIP的目标是增加设备效率，降低产品报废率，提高工具使用寿命。

图2 Volvo Powertrain公司的Heller H 5000四轴卧式加工中心正在输出轴套成品

图3 Volvo Powertrain公司的Okuma 2SP-V60双主轴立式车床主轴转速2500转，还配备了机器人部件搬运系统

Sandvik Coromant公司的销售工程师Curtis Scott注意到，和典型的PIP不同，Volvo公司的PIP方案要求利用精益方法分析各个生产区域。而在普通PIP中，则是解决某一具体问题。他说：“Volvo公司的PIP非常丰富，除了加工过程外，我们还查看了材料流和安全问题以及机器和支持设备布局、操作员日常工作步骤等，不放过任何一个细节。”

不言而喻，Volvo公司并非精益制造方面的新手。将两家公司聚集在一起的并非缺少精益的制造知识，而是希望能有更多的突破。

提高卧式加工单元的生产能力

Sandvik Coromant公司的工程师与Volvo公司的指定员工分成两个小组，负责卧式加工单元的小组在调查过程中发现，机床和固件很容易完成4140钢制后轴壳的加工任务，但是建议更换铣刀。例如，针对特殊订单安装的切口铣刀采用的对称设计导致其位置偏移，需要加强加工主轴的维护工作。于是公司将其改为标准的CoroMill 331切口铣刀，过程安全性和部件质量得到明显提高，并且机器负担下降，减少了维护问题。另一款特殊形式的工具，12刀片铣刀(交货期为9～12周)被CoroMill 390 90°套式面铣刀和CoroMill 495倒角铣刀代替，单次循环时间降至1.75 min。

直径4 in的CoroMill 745套式面铣刀也可以达到蕾西效果，将循环时间缩短一半，只需1.34 min，刀片数量也降至11,原因是切割边缘数量从4个刀片提高到了14个，明显降低了每个部件的工具成本。通过这些改变你，单元产量翻了一番。

稳定车削单元

目前工厂中的车削单元存在一些铸造问题，导致后小齿轮的加工过程存在不确定性。操作人员不得不频繁更换工具，造成机器停机。双主轴车床操作也存在不平衡问题，导致10号工序忙碌不停而20号操作工序却闲置不用。团队必须以缩短循环时间，提高工具寿命和过程稳定性为内部目标，对设备进行变更。现在，完成生产所需时间最多6 h。

他们开始使用CoroTurn Prime全方位车削工具，以及其他多功能开槽和镗削工具，进行后小齿轮车削。车削过程中，不需要长时间的重新编程。同时因为Prime能够将粗加工和精加工结合到一个单独的工具中，其切割效率明显优于比传统解决方案，将周期时间减少了一半以上。

这次的车削操作更换以及启用带后倒角功能的专用Coromant钻孔工具减少了1.5 min的循环时间，整个车削过程变得更加顺畅。

持续的改进

虽然改进效果明显，两个队伍并没有满足于此，还提出以下改进意见：

第一，通过Heller单元的值流映射确定，更改材料装载到托盘系统的方式，可以提高产量，这种变化最终简化了材料搬运过程(图4);

第二，通过防错装置检查固件，可以避免由于部件装载不当而造成的生产延误，并减少操作人员在执行操作时的困惑;

第三，扩大卸货区域，增加物料搬运车数量，满足日常需求，也有助于消除开放式地板空间被随机物品占用问题;

第四，通过Andon系统安排午餐休息时间以及增加机器停机时间的可见度，进一步提高机器的整体设备效率;

第五，安装快速更换的模块化工具不仅可以缩短安装时间，而且可以加快操作者改变加工工具的速度，让整个过程更加简单。

图4 图中所示一对轴套已放入Volvo公司的Heller水平线上准备进行最终加工，每个加工中心配有HSK-100主轴和800mm2的工作区

经过一年的使用，Johan Alexandersson先生在报告中表示带领团队执行了多项Sandvik Coromant公司的建议：“其中最大的改进应当归功于Okuma的设备单元，将更换时间缩短了约2 h。我们循序渐进，不断改进，现在已在多个生产区域执行成熟的快速换模(SMED)程序，凸轮轴机加工部便是其中之一。我们将操作过程拍摄下来，将整个制造过程细分为多个部分，然后根据观察进行快速更换系统设计。模块化快速更换切割工具的应用也很成功，缩短了设置时间从6 h缩短至1～2 h。整体而言，可谓受益匪浅，我们准备将此项目扩展到其他机架工厂。”