大幅提高加工速度、产能和产量

立式
加工中心有助于加快模具的生产速度，可满足医疗行业热成型模具客户的需求。

十几年来，Prent Corporation公司始终由一家机床公司专门为其提供立式加工中心，用于模腔和柱塞辅助模具的加工生产，而这种模具专门用于制造刚性塑料的热成型包装产品。这些产品满足了世界上大部分领先的医疗器械制造商的绝大部分的包装需求。

图1  Prent公司要求采用多种高性能立式加工中心，以提高模具的生产速度

6西格玛生产方法及该公司的二次投资理念，不但满足了客户的要求，而且超越了客户的要求，从而导致Prent公司开始研究如何提高其目前的生产能力和速度的问题。

长期以来，Prent公司一直满怀信心地在以前的机床供货商那里投入了不少资金，然而供货商提供的机床再也不能满足他们的需求了，跟不上他们的发展速度，也无法满足他们的质量要求。Prent公司并没有对这样的一台重要设备轻易地做程序上的改变。只有经过仔细地审核和得到成功的保证以后，才能采取这样的行动。

作为世界上最大的医疗包装件热成型模制造商，Prent公司正在尽最大的努力，采用均衡的生产工艺，缩短模具的生产交货期。他们对应该采用什么样的生产设备进行了广泛的研究，以满足并超越客户的严格要求。

Prent公司希望Makino（牧野）公司为他们提供多种高性能立式加工中心，以满足他们所需要的提高模具生产速度的要求。Prent公司在机床方面的改变从来没有受到过任何的挑战，结果使得该公司各生产部门的加工效率提高了2~4倍。

由于有了这样的成效，Prent公司在模腔和柱塞辅助模具生产方面节约了60%的生产运行时间，模具的抛光时间降低了75%。在大多数情况下，模具已经不需要进行抛光加工了。

该公司负责市场营销的高级副总裁O’Dierno先生说：“我们通过牧野公司的铣床获得的附加值是加工精度和速度的进一步提高。Prent公司还在继续为领先的技术和设备增加投资，以便更好地处理关键的公差尺寸，满足客户的需求。我们所采取的这种措施帮助我们进一步缩短了与竞争对手之间的距离。”

全球的发展

Prent公司创建于1967年，总部设立在Wisconsin州的Janesville市，该公司现已发展成为一家拥有600名雇员的全球性企业，在Arizona州的Flagstaff市以及波多黎各、新加坡、上海和马来西亚设有工厂。他们与爱尔兰和荷兰的Nelipak热成型公司成立了欧洲联盟。

最初，Prent公司生产化妆品包装盒，同时也涉及消费品的包装业务。但由于市场的压力，该公司开始开发具有高附加值的生产技术和设施，并开始向具有垄断需求和具有挑战意义的医疗和电子工业发展。

Prent公司的最大一部分业务是在医疗和电子包装行业方面。他们也为消费品和汽车销售市场生产包装产品，其中大部分属于洁净室的消毒包装产品，公司生产提供100%的室内生产用模具原型和模具，以支持其相应批量的热成型生产。

这类模具需要有精密的法兰、侧壁和圆角半径，因为塑料件在切削、检验、装箱和发货前的模压成型过程中，对模腔和柱塞辅助模具的精度要求十分严格。这种高精度模腔和柱塞辅助模具的生产和热成型工艺过程中的空气正负压力控制，对提高生产效率和增加产量起着关键性的作用。

Prent公司采用铝材来制造模具的型腔和柱塞辅助模具，模具的尺寸可达：长60in（1in=25.4mm），深8in。由它们注塑成型的产品采用成卷的塑料制造,包括PVC聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、barex（巴瑞克斯高丙烯晴含量苯乙烯丙烯晴共聚物）、电子塑料、GOSTAT ESD、XT、PETG、APET和RPET等塑料。

提高模具生产速度

Prent公司的高级包装设计师Don Handrow先生说：“公司正在以牧野机床代替以前使用的机床，这样可以成倍地提高模具的生产速度。S56型和V77型机床提高了我们的生产能力，使我们能够生产更多的模具。我们在CNC数控机床上生产的模具数量已经从2个增加到8个，以前附加的刀具和工装夹具需采用手工安装，而现在可以直接安装在牧野机床上。这一结果使我们的生产能力和产量提高了4倍。显然，这是我们预想不到的。这台机床的加工速度和效率都比以前的机床高得多，对我们来说，其优点是非常突出的。过去需要23h加工的工件，现在可以在6h内完成，从而大幅度降低了劳务费用。”

“我们希望牧野公司为我们提供具有较高生产能力和经久耐用的机床。我们以前购置的CNC数控机床，平均只使用了3年。在购置牧野机床之后，我们的计划使每台机床保持10年的使用寿命。”Handrow先生补充说。

 “我们以前的生产速度只能算是‘散步’，现在可以说是在‘与时间赛跑’。我们在向使用牧野机床的过渡中，增加了培训和技术投资，对于任何一家公司而言，通过这个过渡时期的花费都是相当昂贵的。现在，Prent公司已经从牧野公司那里学会了高性能加工模具所需的软件、技术及工艺的应用。”

超越期望值

Handrow先生选用牧野公司设备的最初目标是为了提高加工速度，更好地满足客户的要求。但最终的结果是在使用同样人力的情况下，加工速度极大提高，这有助于降低劳务费用，原来的生产资源可以更好地被利用。而且令人兴奋的是，在其他领域中也提高了速度和性能。例如，在抛光工艺方面有了很大的飞越，而以前在抛光加工方面往往需要花费与加工生产同样多的时间。

Handrow先生解释说：“最近，我们需要复制一个模具，这个模具以前是在CNC数控机床上加工的，生产时间大约为24h。但采用牧野V77型机床加工，只需6h，节约生产时间达75%。我们不希望再去处理机加工留下来的需要抛光的印记和沟槽。在采用牧野机床以后，我们实现了这一点。使模具精细抛光打磨的时间从13h下降到4h，远远超过了我们的期望值。牧野公司表示，他们的机床可采用24/7工作制，这对我们来说确实是十分具有吸引力，而且也是很不寻常的。我们很乐意使用牧野机床，实践证明这种机床完全能够承受这样的工作负荷。他们的技术支持也很好。当我们需要他们时，随时可以通过电话咨询并请来技术人员帮助。牧野机床承受磨损的能力很强，至今没有出现可能发生的问题。我们不再采用低于主轴潜在的速度运行的机床，而且对机床进行了长时间的监控。”

图2  现在，Prent公司采用了先进的加工技术，他们只需30min就能完成一个模具设定值的编程，而过去需要2～3h

额外的优点

Handrow先生说：“我们在生产中，也进一步加强和提高了机床的加工精度水平。铣削加工精度达到了0.0001 in和0.0002 in的水平，这在我们的加工行业中是从未听说过的。Prent公司的许多客户都维持这一零件表面的光洁度在150~160的范围之内，并将它们保持在CPK的极端精度水平上。在以前的机床上，最高的加工精度只能达到0.0005 in的水平。”

“我们以前的机床变化较大，重复精度也非常有限。而牧野机床的精度很高，并具有标准、稳定的重复精度。实际上，模具因精度不够而造成的报废现象以及花费时间整修模腔和柱塞辅助模具的现象已不复存在。我们已经有能力开发较高质量的热成型模具，并以我们的热成型工艺开发出一套完整的系统，改变了模具加工的现状。我们发现牧野公司的机床给了我们很大的帮助，使我们的模具生产效率提高了400%。”
Prent公司因采用牧野公司的技术而节省了车间的空间。Handrow先生解释说：“在实际工作中，Prent公司采用了单元生产方式，每个工作组的负责人和设计人员各负责两台铣床。与过去的老设备相比，新设备在车间中所占的空间要比老设备小得多，从而帮助我们实现了精益生产的管理原则。”

编程水平提高

对于Prent公司而言，还节约了很多设备的编程时间。Handrow先生说：“我们加工生产的每一个零件都非常独特。过去，我们每天只能运行3~4个模具的生产程序，并且程序和程序的安装都是相对独立的。我们需要高速运行，使工作负荷达到最高水平，现在可以更好地针对性能编制程序。这种事情我们过去是无法办到的。”

Prent公司之所以能够提高这种工作的性能，主要应归功于牧野Pro 5高性能控制系统和SG1.4超级几何智能技术的控制能力。与以前的机床相比，该控制系统使工作文件的运行时间减少了75%。

该公司的CNC高级数控编程员Jim Appel先生说，“在以前的机床上，需要花费2~3h为一个工件编制设置值的程序。在采用牧野机床以后，设置时间缩短到了30min。我可以在办公室编程，并将这些设置值传送到计算机上。牧野机床还能使我们的储存器节约10个以上的程序设置值。因此，我们只需按动一下开关就可以存取这些设定值，不需要像以前那样重新编程。”

可获得的结果

Appel先生进一步解释说，“牧野控制系统的功能和用户界面的触摸式屏幕能够让人一目了然。即使是对牧野机床使用经验十分有限的员工，也可以非常容易地操作。”

Appel先生继续说：“我认为，以前的机床是无法与牧野机床相比的。它的工作速度快、加工质量高、结实耐用，并且功能强大。无论是牧野公司的高水平培训，还是远距离的下载能力和设置值的储存，快速的安装设置和快速的刀具更换时间，机床的刚性和重复精度以及机床的整体平衡，这一切都远远超过以前的机床。”

 “现在，我们公司的编程人员都十分喜欢牧野机床。虽然还有更多东西需要学习，但都比较容易理解。触摸式屏幕使用非常方便。一旦我们希望编制某个程序，就可以马上着手进行。设置时间也快了很多，而且加工件的表面质量很高。总之，我们采用牧野机床以后所获得的一切成果使我惊叹不已。”

Handrow先生说：“Prent公司还在继续大幅度地降低模具的加工时间。采用以前的设备，一个模具的平均加工时间约为8h，现在在牧野机床上加工只需3h。牧野机床的高速主轴运转时，在S56型机床上的实时进给速度为400r/min，在V77型机床上的实时进给速度为700r/min，公司在这些机床上获得了很大的利益和回报。”

Handrow先生解释说：“我们在机床方面所作的投资使我们有能力快速地向客户做出反应并满足客户的要求。我很高兴地看到在采用牧野公司的机床以后，不但对我们的客户产生了巨大的影响，而且对Prent公司也产生了巨大的影响。”