Revertir las cosas difíciles

Gentz ​​Industries, en Warren, Michigan, es una de esas tiendas que a algunos proveedores les encanta tener como cliente mientras que a otros no. Tener a Gentz ​​como un buen cliente hará que un proveedor sea mejor, y todos sus otros clientes también se beneficiarán.

Gentz ​​podría llamarse "desafiante". Sin embargo, enfrentar los desafíos es la mejor manera de fortalecerse. No es que la empresa sea "difícil" o "exigente" o "siempre negociando duro". Por el contrario, es notablemente abierto, cooperativo y justo. El problema es que Gentz ​​se dedica a algunos requisitos de producción excepcionalmente desafiantes en la industria aeroespacial y la generación de energía. La fabricación de componentes complejos de motores de turbina para el mercado comercial y militar es una parte importante de su negocio. Estos componentes incluyen carcasas de combustión, carcasas de turbinas de alta presión y carcasas de escape. Además de los procesos de mecanizado CNC, como el torneado, el fresado y el mecanizado por descarga eléctrica, el taller cuenta con una amplia experiencia en la formación de láminas de metal mediante prensas hidráulicas, corte por láser, corte por chorro de agua, hidroformado y otros procesos. Quizás su capacidad más destacada es ensamblar numerosas piezas maquinadas y formadas en productos terminados mediante soldadura TIG, soldadura por haz de electrones, soldadura fuerte en horno de vacío y otras técnicas de unión avanzadas.

No hace falta decir que los requisitos de calidad para los componentes de motores a reacción son extremadamente estrictos y cumplir con estos requisitos es la máxima prioridad de Gentz:la reputación del taller en la industria depende de ello. Otras preocupaciones principales son la eficiencia y el control de costos, que determinan la rentabilidad del taller.

Cabe señalar que en los últimos dos años, Gentz ​​ha cambiado su enfoque para comprar herramientas de corte. En el mismo período, también ha cambiado su filosofía sobre la inversión en máquinas-herramienta. Estos cambios son una de las razones por las que la empresa se las arregla para reducir continuamente el tiempo de mecanizado, reducir las configuraciones y minimizar el manejo de piezas, al mismo tiempo que alcanza constantemente los objetivos de calidad y costo. Curiosamente, Gentz ​​está gastando más en plaquitas especialmente desarrolladas y estilos de portaherramientas personalizados, mientras que ha dejado de comprar máquinas-herramienta caras y de gama alta. En ambos casos, sin embargo, esto refleja que la empresa se ha vuelto más consciente del valor.

Ser consciente del valor cuando se trata de gastar en herramientas de corte, así como de invertir en máquinas-herramienta, marca una gran diferencia. Esta empresa compra muchas herramientas de corte. Según Mark McWilliams, gerente de compras, el taller gasta alrededor de $1,25 millones al año en insertos de carburo. Gentz ​​también ha estado comprando bastantes máquinas-herramienta, especialmente en el último año, a medida que aumentaba la producción de la carcasa de la turbina para el motor a reacción Pratt &Whitney 150. Desde principios de 2007, la empresa ha instalado 10 nuevas máquinas herramienta CNC.

Para aprovechar al máximo sus gastos en insertos de carburo y productos de herramientas de corte relacionados, Gentz ​​ha desarrollado un enfoque muy inusual para trabajar con su principal proveedor de herramientas de corte, Seco Tools (Troy, Michigan), y el distribuidor local de Seco, E &R Industrial. . El taller lleva a cabo foros mensuales en los que presenta sus desafíos de mecanizado más apremiantes a estos proveedores. Estos foros han tenido un éxito notable en aplicaciones de torneado, aunque también se ha beneficiado el fresado.

Aunque la nueva filosofía que está siguiendo Gentz ​​en las inversiones en máquinas herramienta puede no ser tan innovadora, merece la misma atención. Hasta los últimos 2 o 3 años, el taller tenía una mentalidad de "obtienes lo que pagas" que prevalecía en las compras de máquinas nuevas. Esto llevó al taller a adquirir máquinas en su mayoría caras, muchas de ellas de Japón. Aunque estas máquinas todavía se consideran activos muy productivos, la empresa ha tomado una dirección diferente. Para sus aplicaciones de torneado más difíciles en Inconel y otras aleaciones exóticas, Gentz ​​ha adquirido varias máquinas taiwanesas como tornos horizontales y VMC de Johnford y tornos verticales de You Ji. Este cambio de mentalidad se debe en gran medida a los esfuerzos de Absolute Machine Tools (Lorain, Ohio), el importador estadounidense y su distribuidor, Single Source Technologies. Estas máquinas cumplen con los exigentes criterios de rendimiento de Gentz ​​y representan "más máquinas por el dinero". Según Roger Bartolemei, director de operaciones de Gentz, recurrir a máquinas construidas en Taiwán permitió al taller adquirir tanto la capacidad como la capacidad que necesita para mantenerse al día con la creciente demanda de sus componentes para motores a reacción.

UN TALLER DE TRABAJO DE OEM Y REPARACIÓN

Aunque el enfoque de Gentz ​​hacia ciertas relaciones con los proveedores puede ser atípico, el taller se destaca en otros aspectos. Produce tiradas largas de piezas complejas en volúmenes bajos. Los productos OEM representan entre el 80 y el 85 por ciento de sus ventas. Entre el 15 y el 20 por ciento de las ventas son trabajos de "revisión":reparación, reacondicionamiento y actualización de piezas críticas de motores a reacción. Debido a que un trabajo de reacondicionamiento a menudo debe cambiarse de inmediato para que una aeronave vuelva a volar, Gentz ​​sigue los principios de "fabricación de respuesta rápida", una variación de las técnicas de fabricación ajustada adecuadas para entornos de taller. Las máquinas herramienta están dispuestas en celdas que son autosuficientes para completar un conjunto de operaciones. El cambio rápido, las herramientas estandarizadas y la fabricación visual (manteniendo todo a la vista y claramente marcado para una identificación infalible) se practican en todas las áreas del taller.

La compañía ha estado evolucionando de esta manera durante años, pero se ha mantenido fiel a sus raíces como un trabajo de taller aeroespacial desde su fundación en 1949. La ubicación actual de la compañía en Warren está a poca distancia de su sitio original. Su expansión más reciente, completada en diciembre de 2007, elevó su espacio total de fabricación a unos 132 000 pies cuadrados. Gentz ​​también tiene una fuerza laboral en crecimiento, que se acerca a los 300.

El enfoque de la empresa para la fabricación es verdaderamente integral. Sus ingenieros trabajan con los diseñadores de los clientes para mejorar no solo la capacidad de fabricación de los componentes, sino también su capacidad de reparación. Gentz ​​puede desarrollar manuales de reparación y mantenimiento a medida que desarrolla procesos de producción OEM y proporciona paquetes de reparación con la entrega de los componentes completos. Los procesos de producción, sin embargo, no permanecen fijos después de la puesta en marcha. Pensar en formas de optimizar las operaciones y reducir los costos comienza de inmediato.

Una aparente paradoja es que la empresa es a la vez cautelosa y agresiva en los intentos de mejorar sus procesos de fabricación. Un componente puede representar decenas de miles de dólares en valor agregado cuando alcanza una determinada operación. Si esa operación es estable y predecible, es comprensible que el taller desconfíe de los cambios que puedan alterar el statu quo. Cuando el statu quo representa un cuello de botella, un consumo excesivo del cortador, resistencia a la automatización u otros niveles de rendimiento menos que ideales de la máquina, el taller busca activamente una mejor manera.

Esta es una de las razones por las que las interacciones con los proveedores de máquinas herramienta y los fabricantes de herramientas de corte marcan una gran diferencia para Gentz.

FOROS DE HERRAMIENTAS

Los "foros de herramientas" mensuales son un buen ejemplo de cómo Gentz ​​lleva las interacciones con un proveedor a un nivel nuevo y beneficioso. Los asistentes incluyen personal de Gentz ​​que representa a los departamentos de programación, ingeniería y compras de CNC. El Sr. Bartolomei y Jim Stevens, gerente de fabricación de OEM, suelen formar parte del equipo de Gentz ​​en estas reuniones, lo que indica el nivel de apoyo de la alta dirección para este proceso.

Belinda Smith, ingeniera de aplicaciones de Seco, generalmente se une a su contraparte de E &R Industrial en estas reuniones. Cuando surgió la idea de estos foros hace un par de años, la invitación a participar se extendió a otros fabricantes de herramientas de corte cuyos productos se usaban en Gentz, pero Seco fue el único que adoptó el concepto con entusiasmo.

Las reuniones generalmente se enfocan en una operación particular que necesita atención. En esencia, estos foros le dan a Gentz ​​la oportunidad de desafiar al proveedor de herramientas para encontrar una mejor manera de realizar esa operación. Después de identificar áreas de preocupación o insatisfacción, el grupo discute opciones y alternativas antes de decidir sobre proyectos de mejora específicos a seguir. Estos proyectos se priorizan y se agregan al "registro de acciones", una lista de proyectos en curso que incluye una fecha de inicio, una fecha de finalización anticipada y notas sobre los objetivos de desempeño específicos que se deben cumplir. El registro de acciones es el resultado principal de cada uno de los foros, que suelen durar unos 90 minutos.

A menudo, Seco ha desarrollado nuevos grados de corte, geometrías de plaquitas o recubrimientos de plaquitas en respuesta a los elementos del registro de acción. Cuando estos “especiales de Gentz” demuestren su valía en el taller, es probable que algunos se conviertan en un artículo estándar en el catálogo de Seco. Otros son soluciones únicas a las dificultades únicas impuestas por los diseños avanzados de las piezas de trabajo de Gentz.

El equipo de Gentz ​​entiende que las preocupaciones por los costos deben centrarse en el costo del corte, no en el costo de la cortadora. Es probable que una herramienta especialmente diseñada cueste más, a veces considerablemente más, que un artículo estándar. El análisis del coste de las piezas ayuda a que el valor de un conjunto de inserto o cortador más costoso sea evidente y justificable. Asimismo, el equipo reconoce que tiene que estar abierto a conceptos que desafíen su noción de prácticas de utillaje. Esto puede significar ejecutar una herramienta a velocidades o avances que causen cierto nerviosismo durante los cortes de prueba.

Un ejemplo temprano de cooperación exitosa entre Gentz ​​y Seco implicó una operación de fresado de roscas en una carcasa de combustión de Inconel. Según los aportes del proveedor de herramientas, el taller pudo ahorrar más de $60 000 al año al reducir el tiempo para completar 52 orificios roscados en cada carcasa y eliminar el roscado manual para terminar cada orificio. Al desarrollar inicialmente el proceso de producción de esta pieza, el taller quería utilizar una fresadora de roscas de 0,156 pulgadas. Desafortunadamente, las fresas de este tamaño de otros proveedores no podían cortar las roscas al tamaño completo sin romperlas. Como resultado, el taller tuvo que conformarse con usar una fresa de roscar más grande que no fuera tan débil, tomando tres pasadas ligeras en cada agujero y dejando las roscas de menor tamaño. El roscado manual de cada orificio hasta su tamaño completo requirió un promedio adicional de noventa minutos por revestimiento.

La Sra. Smith creía que el taller todavía podría producir agujeros a medida con una fresadora de roscas de 0,156 pulgadas de la serie Threadmaster de Seco. Estas herramientas de metal duro integral están diseñadas con una estructura de metal duro micrograno y un recubrimiento de TiCN. Sin embargo, también hubo que hacer otros cambios. Para optimizar las condiciones de corte para este grado, las velocidades de avance tendrían que duplicarse a 194 ipm y las velocidades del husillo aumentarían a 5000 rpm (lo máximo que la máquina podría ofrecer). También sería necesario cambiar a un sistema portaherramientas termorretráctil para minimizar el descentramiento en estos ajustes, insistió. Incluso las rutinas de programación tendrían que modificarse. Aunque los cambios propuestos parecían extremos al principio, la lógica del enfoque de sistemas era convincente. En las pruebas, la nueva fresadora de roscas demostró tener la fuerza y ​​la resistencia al desgaste para producir roscas de tamaño completo en dos pasadas en lugar de tres.

Varias lecciones surgieron de esta experiencia. Por un lado, era esencial involucrar a la ingeniería, la programación y el personal de planta en la discusión. Por otro lado, era importante considerar no solo la herramienta de corte, sino también el portaherramientas, los parámetros de mecanizado y las rutinas de programación. Además, era necesario contar con la presencia de un representante del fabricante de la herramienta de corte para las pruebas de mecanizado para asegurarse de que todas las recomendaciones se cumplieran en su totalidad y que los cortes de prueba se realizaran de manera justa.

REPENSAR EL VALOR

Aunque nunca es demasiado tarde para mejorar una operación mediante el desarrollo de una nueva solución de herramientas, es mucho más difícil superar las restricciones o ineficiencias derivadas de las limitaciones de una máquina herramienta. Debido a que Gentz ​​comprende a fondo sus piezas de trabajo, desde la intención del diseño hasta los ciclos de mantenimiento y reparación, la empresa utiliza esta información para establecer los requisitos para las nuevas máquinas en términos claros. Sin embargo, ser flexible y pragmático ha servido bien al taller. El cambio reciente a máquinas de "valor-precio" de Taiwán, por ejemplo, es consistente con la característica apertura al cambio de la empresa.

Últimamente, el taller se ha concentrado en impulsar la producción de carcasas y carcasas de paredes delgadas en aleaciones de alta temperatura como Inconel 718, un material que se encuentra con frecuencia. La demanda de estas piezas ha aumentado, especialmente ahora que Gentz ​​tiene nuevos contratos para las carcasas de turbinas del motor Pratt &Whitney 150. Por lo general, tanto el diámetro exterior como el diámetro interior de estas piezas se caracterizan por contornos y ranuras complejos con requisitos de acabado superficial fino. Algunas carcasas se aproximan a las 40 pulgadas de diámetro y alcanzan una altura de 30 pulgadas. La mayoría comienzan como piezas forjadas que pueden pesar hasta 3 o 4 veces más que la pieza terminada. Después del mecanizado, las paredes pueden ser tan delgadas como 0,06 o 0,08 pulgadas. La tolerancia dimensional en los diámetros suele ser de 0,001 pulgadas. Las tolerancias en los anchos de las intrincadas ranuras y ranuras suelen ser igual de estrictas.

Para cumplir con los crecientes pedidos, el Sr. Bartolomei inicialmente quería seguir con los centros de torneado habituales. Sin embargo, el distribuidor Single Source Technologies lo dirigió hacia un centro de torneado de bancada inclinada modelo Johnford ST que tenía el giro inusualmente grande necesario para manejar la gama completa de diámetros de carcasa. A pesar de esto, el Sr. Bartolomei dudaba. ¿No deberíamos considerar las máquinas más caras a las que estamos acostumbrados?, se preguntó. En su mente, la rigidez, confiabilidad y precisión de estas máquinas podrían darse por sentadas.

Keith Kauzlarich, vicepresidente de ventas de SST, sabía que Gentz ​​era inflexible en sus expectativas de máquinas de primera calidad respaldadas por un alto nivel de servicio y soporte. Sin embargo, pudo ver que las Johnford y otras máquinas de Taiwán encajarían bien. Por ejemplo,
El centro de torneado Johnford no solo tenía el giro excepcional que buscaba el taller, sino también otras características que lo hacen especialmente adecuado para mecanizar Inconel.

El principal de ellos es la rigidez. El peso y el tamaño de la fundición de su lecho, así como la construcción de las cajas en los ejes, absorberían las vibraciones de las fuerzas involucradas en el mecanizado de Inconel. (Como material de la pieza de trabajo, el Inconel es difícil de mecanizar y muy sensible a las vibraciones, por lo que es propenso a vibrar). El motor del husillo de 60 hp y los grandes cojinetes del husillo de este torno proporcionarían la potencia necesaria para estos cortes, especialmente en el desbaste. cuando se necesita un alto par a bajas revoluciones. Además, el ángulo de inclinación de 60 grados de la cama permite que el operador se acerque a las piezas en la zona de trabajo.

Steve Ortner, presidente de Absolute Machine Tools, cree que las máquinas de este constructor ahora tienen una ventaja sobre los modelos comparables de Japón porque Johnford no siguió la tendencia de diseños más ligeros y de baja masa preferidos por los constructores japoneses para aplicaciones de mecanizado de alta velocidad. Por ejemplo, señala que las fundiciones más pesadas de Meehanite en estos tornos brindan la rigidez excepcional necesaria para cortar las duras aleaciones aeroespaciales que enfrenta Gentz.

Además de los centros de torneado convencionales, Gentz ​​también necesitaba ampliar sus recursos para el torneado vertical. Sin embargo, los largos plazos de entrega de sus opciones preferidas las descartaron. El Sr. Bartolomei fue dirigido a los modelos VTL de You Ji, otra línea de Taiwán importada por Absolute Machine Tools. Como señala el Sr. Ortner, estas máquinas no solo cumplían con las especificaciones, sino que también eran productos muy confiables con antecedentes comprobados en el trabajo aeroespacial. Además, los tamaños de modelo que buscaba Gentz ​​estaban disponibles de fábrica con plazos de entrega cortos.

Un punto que aumentó el escepticismo sobre las máquinas taiwanesas fue el precio. Ambas marcas eran significativamente menos costosas de lo que Gentz ​​esperaba invertir. Esta era una empresa que nunca fue a la caza de gangas cuando se trataba de compras de máquinas herramienta. Escatimar en equipos de fabricación no era su estilo y no era la manera de asegurar un trabajo de calidad en la muy exigente industria aeroespacial.

Finalmente, SST hizo arreglos para que el equipo de Gentz ​​se reuniera en la sede de Absolute en Ohio para realizar demostraciones de las máquinas Johnford y You Ji. También se concertaron visitas a clientes de la zona que habían instalado estas marcas en aplicaciones aeroespaciales muy similares a las de Gentz. Ambos usuarios estaban mecanizando Inconel con gran éxito. Esto fue suficiente para convencer a la tienda de seguir adelante con el pedido. Los dos primeros tornos Johnford se instalaron uno frente al otro en una celda con una grúa puente en el medio para ayudar en la carga y descarga. No mucho después se instaló una celda similar con dos VTL You Ji.

Según el Sr. Bartolomei, las máquinas funcionaron tan bien que han seguido pedidos repetidos de máquinas de ambos constructores. Esto incluye un par de VMC Johnford SV-41H con mesas giratorias de cuatro ejes. Como casi todas las máquinas de Gentz, las nuevas plataformas inclinadas, VTL y VMC funcionan las 24 horas del día, los 6 días de la semana. El historial de confiabilidad de estas máquinas ha superado las expectativas, aunque cabe señalar que Gentz ​​cuenta con un disciplinado programa de mantenimiento preventivo como parte de sus esfuerzos de mejora continua y fabricación ajustada.

EL FUTURO DE LA FABRICACIÓN

El éxito de Gentz ​​en la industria aeroespacial se considera un modelo para la supervivencia de la fabricación en el sureste de Michigan. Muchos observadores han sido testigos del declive de las fábricas automotrices en el área y las pérdidas de empleo que se producen, solo para concluir que la manufactura no tiene futuro en esta región. Gentz ​​contradice claramente esta perspectiva.

Además de crear empleos bien remunerados para una fuerza laboral en crecimiento dentro de sus propias instalaciones, Gentz ​​apoya a otras empresas manufactureras en el área cuando necesitan uno de los procesos que actualmente no brinda internamente. También apoya a empresas proveedoras locales como Seco Tools y Single Source Technologies. Sin embargo, todos en Gentz ​​entienden que el éxito continuo nunca está garantizado. La empresa tiene que renovar su fuerza desafiándose a sí misma, desafiando a sus proveedores y manteniendo fuertes a sus clientes también.