CGS公司制造新齒輪及變速箱修復(fù)

在商業(yè)領(lǐng)域，當(dāng)一個部門變得太狹隘，就會很少和擁有他們可以獲益且有見解的其他領(lǐng)域同事的溝通，即形成了一個無形的屏障。這種情況可能發(fā)生在齒輪生產(chǎn)車間，不同部門都太關(guān)注自身的目標，而忽略了分享結(jié)果和專業(yè)知識或未能創(chuàng)建良好的溝通渠道，以至于不能有益于整體業(yè)務(wù)的發(fā)展。在大多數(shù)情況下，每個部門將受益于這種無形屏障的消失。

Cincinnati Gearing Systems(CGS)公司因設(shè)計和制造新齒輪及變速箱修復(fù)服務(wù)而聞名，其在這兩個不同活動領(lǐng)域之間有著密切的聯(lián)系。部分OEM部門的成功策略是保持齒輪制造的領(lǐng)導(dǎo)地位，無論是在生產(chǎn)或設(shè)計更輕、更強齒輪組的新材料，還是在研發(fā)最新加工技術(shù)方面。其中，服務(wù)部門負責(zé)維護和修復(fù)用于不同目的和不同工作環(huán)境的舊齒輪，而機械操作人員得到了交叉培訓(xùn)，使得操作人員可以在任一設(shè)置上操作，不僅創(chuàng)造了在人力資源方面的靈活性，同樣使得員工有機會在舊和新齒輪組上工作，在他們建造的齒輪和修復(fù)的變速箱上使用新技術(shù)和新材料。通過和他人分享在每個領(lǐng)域獲得的知識，CGS公司能夠簡化其內(nèi)部操作，同時將不斷發(fā)展和擴大機構(gòu)的知識深度并提供給用戶。

一旦打開外殼，可以看到齒輪處于原始狀態(tài)，顯示CGS原始工作的質(zhì)量和精度

部門簡介

CGS成立于1907年，由坐落于Ohio的三個不同工廠組成，并根據(jù)這三個工廠命名。除為航海、工業(yè)和軍事制造精密傳動組件和密封驅(qū)動器外，CGS的變速箱維修服務(wù)對象包括其多年前設(shè)計與制造的裝置以及其他品牌的變速箱。

盡管OEM齒輪傳動部門和變速箱維修服務(wù)是兩個不同的部門，但它們僅相隔幾英里遠，兩個部門之間的互動很頻繁。“如果你和新齒輪組的用戶合作，通常有時間討論用戶所需的不同材料、設(shè)計、加工方法、熱處理方法，此為系統(tǒng)性方法。”公司董事長Rob Rye說道，“但如果用戶的變速箱發(fā)生故障，則為緊急情況，需要我們快速啟動并運行，因為用戶負擔(dān)不起停工責(zé)任。”舉例來說，與醫(yī)學(xué)類比，定期去看醫(yī)生和受傷后立即送往急診室是完全不同的情況，每種情況都需要采用不同的方法處理病人。

提供選項

在用戶打電話尋求齒輪維護服務(wù)時，CGS必須確定的第一件事就是用戶想要其變速箱修復(fù)到什么程度?？焖傩迯?fù)需要盡快運回公司以便全面重建，也許使用新齒輪組和軸承將花費更多時間，但可以讓驅(qū)動裝置更安靜、更平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，因此增加使用壽命。“這完全取決于用戶。”服務(wù)部經(jīng)理John Terry說道，“我們提出不同的選項讓用戶選擇，同時說明每種選項的風(fēng)險和好處。”

用于軍事航海的變速箱于20多年前在Cincinnati Gearing Systems設(shè)計、制造和組裝并運出

最快、最便宜的方法修復(fù)破損輪齒到可用程度，或重裝需要替換的軸承，要明確這是一個臨時補救的方法，以便用戶可以繼續(xù)生產(chǎn)，但可能帶來更嚴重和更昂貴的故障。CGS列出了所有可能的解決方案的詳細報告，包括讓變速箱回到優(yōu)質(zhì)工作條件所必要的維修首選方法，最優(yōu)方法可能包括在損壞齒輪組中替換松動齒輪或整個齒輪組以及齒條、軸和軸承。

在傳統(tǒng)制造中，避免變速箱故障最好的方法是開發(fā)一個預(yù)防性維護計劃，要么在內(nèi)部制定計劃，要么和服務(wù)提供商簽訂合同，定期振動分析以及檢查軸對齊和軸承狀況可以幫助避免故障的發(fā)生。如發(fā)生這種故障，CGS將立即開始研究解決方案，根據(jù)Terry所述，他列舉了某公司發(fā)生變速箱故障的一個事件，這家公司首要考慮的當(dāng)然是修復(fù)變速箱并盡快投入生產(chǎn)。Terry和他的團隊提供了將變速箱立即恢復(fù)到50%功能性的替代方法，但同時涉及加工一個全新齒輪組以便在完工時安裝，這種方法不能使該公司立即恢復(fù)全部生產(chǎn)能力，而在等待新齒輪傳動時可以讓車間繼續(xù)運作。此外，CGS交付的新齒輪是由較堅固的材料制成，具有較高功率密度，新齒輪允許對變速箱的重新設(shè)計，以便可以承擔(dān)較重負載，改良的打磨技術(shù)同樣讓新齒輪擁有了較好的表面粗糙度。

這里，可以看到隨著時間的推移，密封軸上出現(xiàn)了小槽，修復(fù)解決方案涉及在接觸點上附著一個堅固材料帶

“他們僅損失了幾天時間，而不是12周災(zāi)難性故障導(dǎo)致的停產(chǎn)。”根據(jù)CGS銷售和服務(wù)代表Rodger Kahrs所述，“之后我們?nèi)チ怂麄兊默F(xiàn)場，安裝新齒輪，以最快速度、滿載運轉(zhuǎn)齒輪，檢查變速箱兩側(cè)的支撐設(shè)備，因為這通常正是問題實際發(fā)生的地方。有時候，為將螺栓放置到變速箱中對應(yīng)的孔內(nèi)，人們甚至試圖使用蠻力保證對齊，殊不知這將損壞齒輪。”

領(lǐng)先優(yōu)勢

在CGS修復(fù)服務(wù)與拆卸老變速箱(許多都是CGS制造)的同時，回顧性能和反思過時設(shè)計的絕佳機會就出現(xiàn)在眼前，OEM部門正在不斷地學(xué)習(xí)最新制造齒輪的切削工具、軟件、材料和加工流程，以便讓公司在擁擠的領(lǐng)域中保持競爭力，這種想法已經(jīng)引導(dǎo)了重大的資本投資，包括Giddings & Lewis的立式車削加工中心、Johnford的水平軋機、Amera-Seiki的立式車床、Reishauer和Gleason的高速成型磨床以及Usach CNC的外徑磨床。根據(jù)銷售和工程副總裁Kenneth Kiehl介紹，CGS已經(jīng)掌握了先進新技術(shù)和可靠“舊鐵”的平衡，可以滿足用戶要求的任何允許容差，并且可以制造出直徑在3/4?in(1?in=25.4?mm)到4?m的齒輪，并滿足美國齒輪制造商協(xié)會規(guī)定的Q15質(zhì)量水平。

Kiehl繼續(xù)描述公司在加工過程中使用的先進技術(shù)，這些技術(shù)保證新齒輪的質(zhì)量更高、加工更快、制造更容易，并在變速箱重建操作中可以更好地修復(fù)齒輪。就銑削而言，新技術(shù)可以讓變速箱外殼，在材料改良之前所不能觸碰的區(qū)域內(nèi)進行拆除與制造，可以保證外殼更輕并且留給齒輪組更多空間，這種技術(shù)甚至可以在原始變速箱設(shè)計的相同外部尺寸內(nèi)讓齒輪組“重新調(diào)節(jié)比例”，從而令承擔(dān)更重負載成為可能，并且這些齒輪(無論是新或重新研磨過的)可以從改良的研磨機和粘附到齒輪的研磨劑中獲利，這讓齒輪更安靜、更順利、更長久地運轉(zhuǎn)。同樣有可能進行第二或第三次操作，如去除毛刺和“機械”去角斜切，去除許多情況中的額外設(shè)置。

正如任何機床操作人員所知，切削工具在不斷進化，但Kiehl說，CGS擁有獲得準確工具的獨特方法，也就是一位經(jīng)驗豐富的切削工具工程師。“在這位工程師需要特定加工流程工具時，他將從我們的供貨商那里預(yù)訂最接近這種工具的工具，之后進行細微修改，將工具處理成預(yù)期機床和流程所需的工具。”

另一個不斷需要改進的制造需求是具備可用性的CAD/CAM軟件，且該類軟件在一旦有手動調(diào)整要求時，能夠自動地簡化許多流程。CGS使用SolidEdge軟件用于CAD設(shè)計、SmartCAM CNC軟件用于加工。使用SolidEdge開發(fā)的3D模型step文件用于在切割芯片前加工建模部分，經(jīng)常在重建方面使用的是“未知齒輪測量計劃”，可以迅速確定未知齒輪的幾何形狀和尺寸。

齒輪服務(wù)部門注意的最后一個領(lǐng)域是支撐組件(如軸承和密封圈)上做出改良，以便重建變速箱，以優(yōu)于最初制造的運行狀態(tài)返還給用戶。如果軸承不圓，可以再修復(fù)，如來自SKF的新產(chǎn)品CARB的環(huán)形滾子軸承結(jié)合了球形滾子軸承的自動對準功能和圓柱滾子軸承的軸向位移功能。軸承制造商表明，這些軸承擁有緊湊的橫截面和滾針軸承的高負載承載能力。盡管現(xiàn)在的密封圈是由更耐用的材料制成，最后依然會在小齒輪和軸上磨損出凹槽。在一些情況下，CGS通過增加比軸更堅硬的材料制成的軸環(huán)解決問題，可以保護軸不和密封圈接觸。

軸承周圍的變色是由于海水滲透導(dǎo)致，可以輕易解決

盡管兩個CGS部門之間的通信頻繁并具有持續(xù)性，回顧所交換知識的“反復(fù)”性質(zhì)依然具有建設(shè)作用。Kiehl認為從OEM轉(zhuǎn)移到維修部門的價值是：為OEM采購的新機床擁有更高的允許容差，提高用于變速箱修復(fù)的齒輪質(zhì)量;投資于先進機床，以允許維修部門投身于之前不能投標的工作中;證明了OEM的知識和經(jīng)驗，這是很好的營銷策略。從修復(fù)轉(zhuǎn)移到OEM部門的價值是：幫助OEM改良新齒輪組設(shè)計;每天修復(fù)所有制造和類型的變速箱成就了經(jīng)驗豐富的齒輪修復(fù)專家，可以和OEM操作人員分享其豐富經(jīng)驗;通過變速箱修復(fù)和客戶建立關(guān)系，通常引發(fā)投標新齒輪組設(shè)計的機會。

Kiehl將變速箱修復(fù)服務(wù)比作為汽車維修服務(wù)：“我們設(shè)計、制造和裝配整個變速箱，包括軸、齒輪、軸承、密封圈和潤滑系統(tǒng)，所以將您的變速箱交給OEM就像將您的車交給經(jīng)銷商而不是獨立技工。”

再修復(fù)變速箱需要安裝新齒輪、軸承和密封圈，這時，在使用密封膠前，將螺母仔細收緊在螺栓上

內(nèi)部資源

正如成功的齒輪制造商不斷尋求外部資源(培訓(xùn)、貿(mào)易展覽、OEM開放參觀日)來改良工藝一樣，公司同樣尋求內(nèi)部資源幫助，如在公司內(nèi)可以在不同平臺上學(xué)習(xí)專業(yè)知識、學(xué)習(xí)制造新的、更好的齒輪讓修復(fù)部門進步，同時回顧那些可以識別設(shè)計缺陷的舊變速箱，可以幫助提出更新、更好的設(shè)計、改良材料、快速的加工流程，從而獲得更好的驅(qū)動系統(tǒng)和組件。