矢量复合增强织物

很少有复合材料制造工程师、运营总监或工厂经理看过他或她的工厂,不希望有机会做不同的事情——改善材料流动、优化流程和高效地替代浪费。大多数情况下,这些改进都是在现有空间内进行的。然而,有时,这样的改进是在一个新的、专门建造的工厂的白板上完成的,允许完全重新考虑制造操作。

圣地亚哥的情况就是如此梅吉特当它有机会不仅搬出更小、更旧的空间,而且创造一个专门为其使用的材料和工艺设计的新制造空间时。一路上,该公司学到了很多关于自己的知识,也学到了如何组织人员、树脂、纤维和机械来制造现在和未来的零件。

美捷特圣地亚哥是一家大型全球美捷特航空航天集团的复合材料制造商,除复合材料制造外,该集团还为航空电子设备、制动系统、发动机系统、燃料系统、消防、传感器、热管理等提供技术和解决方案。该公司在北美、南美、欧洲、亚洲和澳大利亚设有办事处。前圣地亚哥工厂CW于2015年初巡演并报道,之前由科巴姆公司拥有和运营,并于2015年末被美捷特公司收购。

圣迭戈的业务部门此前位于两座大楼内,总空间约为75000英尺2.. 与许多复合材料制造商一样,圣迭戈麦吉特 商业发展完全超出了旧空间。该公司有机会在一个更大的屋顶下整合业务,也在圣地亚哥,这是它在2018年所做的。这座新建筑占地12万英尺2.,高93000英尺2.其中一部分用于制造业。

空间设计

圣迭戈美捷特经营14条生产产品的离散“价值流”或生产线。这些产品包括,除其他外,F-35战斗机照明弹的弹药外壳,F-35战斗机的汽缸部分标枪普惠涡扇发动机的反坦克导弹、旋转器盖和旋转器总成,以及F-135发动机的定子、导向叶片和排气活门,为F-35提供动力。材料仅为手工铺设的预浸料;过程主要是压缩成型,包括不寻常的多轴压缩成型过程,如下所述。

当美捷特的工程师和价值流负责人审视它将占据的新空间并考虑如何最好地组织它时,第一步是评估旧设施的产品和工作流程。效率低下的地方在哪里?如何将其最小化或消除?美捷特赞同基于精益的3P理念,该理念专注于生产、准备和流程。

由于美捷特生产的是离散的、独特的产品,因此每一条产品生产线都具有自主权,可以单独进行评估。通过3P镜头观察每条生产线,美捷特评估了其旧工厂的产品、材料和人员流动。该公司发现,在旧工厂中,从开始制造到完成,零件流可能长达1英里,这造成了时间和精力的浪费,并带来了出错的机会。“显然,我们想优化这个数字,”麦科特价值流经理迪伦·门多萨(Dylan Mendoza)说。

圣地亚哥工厂的运营总监达娜·福塞思带领我们来到新大楼的生产层。他说,几个月前,梅吉特所处的广阔而空旷的空间让工程师们完全重新思考了生产线的物理布局。门多萨说,梅吉特很快就为每个价值流建立了一条U形生产线,原材料进入U形生产线的一端,成品离开U形生产线的另一端。介于两者之间的是制造所需的所有人员和设备,包括无尘室铺层、压缩成型、机加工/精加工、检查和质量控制。

福塞思说,一旦确定了U型生产线,跨职能团队就在每一台设备的足迹上制作了纸板切口,这些设备将被转移到新设施中——切割台、压缩成型机、CNC机器、检查设备、计量设备。这些切口以各种配置布置,以评估空间使用、产品行程距离、人员行程距离等。福塞思说,使用这种方法考虑了60种布局。

与此同时,美捷特工程师还考虑了这些U形制造单元相对于其他设备和操作(包括预浸料冷冻机、切割和配套、材料接收、产品运输和行政/管理)在设施内的定位方式。梅吉特确定的总体设计采用地理/地图概念。整个生产层被一条“高速公路”从中间一分为二,这是一条20英尺宽的贯穿整个大楼的高速公路,可容纳员工。在公路的一边是一个切割和配套的洁净室,以及一个用于预浸料储存的大型步入式冷冻室。在高速公路的另一边是U形制造单元,每个单元都通过与单元相关联的上篮室门上方的标志(定子1、标枪等)进行标识。U形制造单元后面是“小巷”,麦科特通过小巷为每个单元提供所需的材料(详见平面图)。

行政/管理空间紧邻制造区,由一堵玻璃墙隔开,采用开放式概念,为工程师和支持人员提供多张长办公桌和计算机工作站。会议室和会议室围绕着这个空间。紧靠着玻璃墙,直视“高速公路”,是工厂高层管理人员的开放工作空间,包括福塞思,他们几乎可以从工厂的任何地方看到。简言之全部的员工很容易被看到和接近。他表示:“我们现在有了零部件流程,我们有了生产线领导,所以每个人都在你需要他们去的地方。”

发展复合材料制造

圣迭戈麦吉特增长最快的产品线是用于照明弹的定子和弹药外壳,这两个产品线都与F-35产量的增加有关。弹药外壳长约12英寸,直径约1英寸,由碳纤维/酚醛预浸料制成,压缩成型为四块卡弗公司。(美国印第安纳州瓦巴什)压缩成型机。他们在两个小时内完成哈斯自动化公司(奥克斯纳德,CA,美国)数控机床,其次是后固化在三个烤箱。随后的质量控制和计量工作由a六边形制造智能(北金斯敦,RI,美国)CMM系统。Forseth说,这个电池的电流吞吐量是每天128个照明弹,容量可以很容易地增加;有足够的空间再容纳4到6台压力机和1台数控机床。照明弹的产品流,在旧的设施里,有一英里长。在这个新工厂里,只有1000英尺高。

美捷特圣地亚哥复合材料工厂最吸引人的制造工艺和该工厂的名片是用于制造F-135定子的多轴压缩成型。这些复杂零件是用碳纤维/聚酰亚胺预浸料在复杂的多零件模具中制造的,模具闭合时为立方体(或六面)。这些模具被放置在八台(还有五台)多轴压缩成型机中的一台上,该机由麦吉特公司设计,制造商为TMP,法语的一个分支(皮卡,哦,我们)。让这些机器与众不同的是,它们为所有人提供压缩和热量模具的侧面(因此,多轴)。

新设施中的TMP机器是安装在旧Meggitt设施中的多轴技术的最新迭代。福塞思说,新装置的特点是更容易装模,更安全,升级了液压系统,提供更好的温度调节和更好的过程控制。更新的结果是更严格的公差,更高的产量和更好的产品质量。成型后,定子脱模,喷砂,然后手动放气。福塞思说,麦科特正在评估自动放气系统,以减少产品上的触摸劳动。

冷冻、切割、配套、QC和墨西哥

麦科特的预浸料储存由两个步入式冷冻机提供。最大的用于存储整卷预浸料,并以先进先出(FIFO)方式手动管理。第二个较小的冰箱用于储存预浸料套件。

在Meggitt的预浸料切割和装配是在靠近冰柜的两个房间的封闭环境中进行的。它有一个30英尺高的房子美国GFM(切萨皮克,弗吉尼亚州,美国)切割台,不久将安装另外两个。工作台有一个超声波切割机,可以同时切割3到5层,有5个预浸料喂料轴,并集成了一个法技术(美国佛罗里达州玛丽湖)激光投影系统,用于辅助手动铺层分拣。福塞思说,桌上的垃圾率是15-18%;它几乎全天候运行,尤其是定子,每个部件需要400层。

圣迭戈美捷特的运营管理依赖于每日分层责任制(DLA),这是一种基于纸张和公告板的系统,位于高速公路尽头的生产车间。它旨在使车间员工和经理能够轻松访问制造绩效指标。在这一体系下,经理们每天都会在DLA董事会召开一次独立会议,对绩效指标进行审查、评估和优先排序。根据DLA系统,材料、生产、质量和安全缺陷/挑战按严重程度分类(DLA1、DLA2、DLA3、DLA4),并针对每个级别规定了具体的行动和补救措施。福塞思说,DLA系统为麦科特的每个人提供了一个很好的工具,可以轻松、快速地了解和评估制造业面临的挑战。“我们在这里谈论安全问题,”他说。

就在美捷特于2015年从科巴姆收购圣地亚哥工厂之前,美捷特还收购了EDAC,一家复合材料制造商,位于美国肯塔基州埃尔兰格、俄亥俄州辛辛那提和墨西哥萨尔蒂略。这些网站现在正与圣迭戈美捷特公司(Meggitt San Diego)进行合作贸易的复合材料制造工作。Forseth表示,对于所有的商业复合材料制造项目,圣地亚哥和Erlanger的设施将专注于新产品集成和低速率生产,其中125000英尺高的设施将提供全速率生产2.位于萨尔蒂略的设施。圣迭戈的一座老建筑将由麦科特保留,用于新的业务扩张。

相关内容

矢量复合增强织物