Haciendo Conexiones Esbeltas

Cuando Nilpeter se embarcó en una iniciativa lean hace 14 meses, nadie en el fabricante de la imprenta tenía idea de que ya habían dado un primer paso importante. Al final resultó que, una compra de equipo anterior, realizada por una razón completamente diferente, encajaba perfectamente con los esfuerzos de la empresa para reducir el desperdicio y mejorar la eficiencia. Desde su instalación a mediados de 2010, el centro de torneado LT 300-MY de Okuma America Corporation (Charlotte, Carolina del Norte) ha estado funcionando exactamente como se esperaba. También lo han hecho el alimentador de barras Hydrobar Sprint S3 y el descargador de vacío BlazeAir, ambos de LNS America (Cincinnati, Ohio). Como resultado, Nilpeter ha mejorado la productividad en un grupo de sus piezas más críticas en un 90 por ciento, dice Steve Sander, gerente de maquinado. Si bien cada pieza del equipo ciertamente desempeñó su propio papel, el Sr. Sander atribuye gran parte de esa ganancia al sistema que une a los tres:e-Connect, un sistema de comunicaciones basado en Ethernet de LNS. Al permitir que el torno, el alimentador de barras y el descargador intercambien datos críticos y, lo que es más importante, que actúen de manera inteligente sobre esos datos, este sistema simplificó significativamente los cambios y redujo el desperdicio de material. Poco sabía el Sr. Sander que meses después, esas mismas ventajas jugarían un papel importante para alcanzar una meta más amplia. Es decir, facilitar que Nilpeter abandone la producción de piezas en lotes de volumen relativamente alto y adopte una estrategia justo a tiempo y bajo demanda. “e-Connect no era inicialmente parte de nuestro plan lean, pero definitivamente funcionó a nuestro favor”, dice. Una tienda cautiva Nilpeter tiene sus raíces en 1919, cuando produjo sus primeras imprentas en Copenhague, Dinamarca. En 2001, Nilpeter compró otra empresa e inició operaciones en su planta de 65 000 pies cuadrados cerca de Cincinnati, Ohio, lo que marcó su primera incursión en el mercado estadounidense. La empresa fabrica cinco líneas distintas de prensas en esa instalación para impresoras de etiquetas y empaques. Cada prensa incluye aproximadamente 300 componentes únicos, según el modelo, y Nilpeter produce casi el 15 por ciento de estos en su taller de máquinas interno, dice Sander. Si bien la empresa mantiene cuatro VMC y un HMC equipado con un sistema de automatización de 20 tarimas, una gran parte de su trabajo consiste en piezas cilíndricas procesadas en tres centros de torneado de Okuma. Entre esas máquinas, la LT 300-MY es el caballo de batalla, dice Sander, que procesa hasta el 90 por ciento de todas las piezas de producción cilíndricas no huecas de más de 6 pulgadas. Una Necesidad Apremiante El volumen de trabajo procesado en este torno explica gran parte de la razón por la cual la comunicación con su alimentador de barras asistente tendría consecuencias de mayor alcance de lo que nadie había anticipado. Sin embargo, en el momento de la compra, la empresa tenía en mente un objetivo más limitado:mejorar la productividad en una familia de rodillos impresores, que son componentes críticos de cada prensa. Nilpeter fabrica ocho de estos componentes, que varían ligeramente en diámetro de 2,2618 a 2,2621 pulgadas. Puede que no parezca una gran diferencia, pero tenga en cuenta que la aplicación uniforme de imágenes al material que se está imprimiendo requiere que estos rodillos cumplan con tolerancias de diámetro final de ±0,00005 pulgadas. El proceso de fabricación anterior para estos rodillos era "tedioso", por decir lo menos, dice Sander. Después de cortar la pieza de acero inoxidable 1215 a la medida, cortarla y refrentarla en un torno manual, la pieza se enviaba para taladrado. Luego, regresaba a Nilpeter para encender un torno CNC antes de enviarlo nuevamente para el pre-esmerilado y cromado. Finalmente, volvería a la instalación para el acabado de la molienda. Nilpeter dedicó un total de 4,5 horas de operador por rodillo de impresión, además del tiempo que cada pieza pasó fuera de las instalaciones. Un enlace crítico Nilpeter seleccionó el LT 300-MY por recomendación de Dave Marsh, especialista en ventas y aplicaciones de Gosiger, el distribuidor Okuma de la compañía en Dayton, Ohio. Con torretas gemelas y siete ejes, la máquina permite un torneado preciso de ambos extremos de la pieza, así como operaciones de fresado y taladrado. Esto ha eliminado la necesidad de enviar los rodillos para taladrar con pistola. Mientras tanto, el alimentador automático de barras LNS Sprint S3 cuenta con un diseño de bloque de rodamiento hidrostático de apertura automática. Esto proporciona la carga suave y continua y el soporte de la barra necesarios para que el torno funcione a su máxima velocidad y para reducir la vibración, un factor crítico para mantener las tolerancias estrictas que requieren los rodillos, dice Sander. Por su parte, e-Connect hizo que los cambios dentro de la familia de rodillos impresores fueran rápidos y fáciles, explica. En lugar de intervenir manualmente en el control THINC OSP del torno para cambiar entre los diferentes rodillos, el operador Bob Silcott solo tenía que cargar el programa de producción del día y asegurarse de que el alimentador estuviera adecuadamente abastecido con material en barra de 2,75 pulgadas. Cuando la producción cambiaba a un rodillo de diferente diámetro, el alimentador de barras detectaba automáticamente el cambio de programa a través del enlace Ethernet y cargaba los datos de configuración correspondientes para la nueva pieza, incluida la longitud de corte, la posición superior, etc. De esta manera, el sistema contribuyó a reducir el tiempo de producción de 4,5 horas de operador a menos de media hora por pieza, dice el Sr. Sander. Conectando con ideas Lean Sin embargo, lo que es más importante, la capacidad de e-Connect para cambios fluidos resultó ser un medio útil para otro fin:consolidar la combinación de productos. Esa consolidación fue parte de un esfuerzo más amplio para reducir el desperdicio y optimizar la producción que la empresa emprendió hace aproximadamente un año. Andy Colletta, presidente de la compañía, se inspiró para repensar la estrategia de producción de Nilpeter después de visitar a un cliente que estaba profundamente involucrado en su propia iniciativa lean. “Ver esa operación realmente encendió la bombilla en su cabeza”, recuerda el Sr. Sander. No pasó mucho tiempo antes de que Nilpeter contratara a un consultor externo y comenzara una revisión exhaustiva de todos los aspectos de su negocio que continúa hasta el día de hoy. Por el lado de la fabricación, el objetivo principal era producir piezas según las necesidades de acuerdo con la demanda del departamento de montaje, en lugar de producir piezas a granel según las previsiones trimestrales. Esto garantizaría un mejor uso de la capacidad, reduciría el inventario almacenado de piezas terminadas y evitaría problemas asociados con pronósticos inexactos, explica el Sr. Sander. Uno de los primeros pasos hacia la implementación de esta nueva estrategia justo a tiempo fue trabajar para reducir el tiempo de configuración. Esto sería particularmente importante para la LT 300-MY y el alimentador de barras, teniendo en cuenta el volumen de trabajo que se mueve en esa máquina. Prácticas como la preparación previa de los materiales necesarios y el hecho de que dos operadores trabajaran juntos ayudaron a reducir el tiempo necesario para un cambio completo de 2 horas a menos de media hora. Sin embargo, la gerencia pronto se dio cuenta de que las largas configuraciones individuales no eran lo único que frenaba sus esfuerzos. Consolidando la Mezcla Históricamente, Nilpeter ha mantenido tiendas de 15 diámetros diferentes de material en barra, pero eso comenzó a tener menos sentido a medida que la empresa se sumergió más en su iniciativa lean. “Lo primero que hicimos fue reducir el tiempo de instalación, pero una vez que lo hicimos, la pregunta fue:¿Por qué nos instalamos con tanta frecuencia?”, recuerda el Sr. Sander. “¿Por qué necesitamos tener barras de material en cada incremento de ocho pulgadas?” Después de examinar de cerca su combinación de casi 100 piezas torneadas diferentes, Nilpeter determinó que la gran mayoría se podía producir a partir de cinco diámetros de barra diferentes:0,75 pulgadas, 1 pulgada, 1,5 pulgadas, 2 pulgadas y 2,75 pulgadas. La consolidación de productos en cinco familias en función de estos diámetros no solo reduciría la cantidad de configuraciones requeridas, sino que también simplificaría la compra de materia prima al reducir la necesidad de llevar grandes inventarios de material en barra de diferentes diámetros. Tal como lo hizo con los ocho modelos de rodillos de impresión, e-Connect ha facilitado los cambios dentro de cada una de estas cinco familias de piezas. Sin embargo, ahora que se aplica a mayor escala, los beneficios del sistema van más allá, ya que ayuda a la empresa a aprovechar al máximo su materia prima. Además, el sistema es lo suficientemente sofisticado para trabajar con las prioridades de programación de trabajos de Nilpeter, dice Sander. Durante la producción, el alimentador de barras realiza un seguimiento continuo del uso de material e informa a la máquina de torneado cuánto stock hay disponible. Si el stock restante es insuficiente, el sistema busca en el cronograma de producción otra pieza que se pueda producir con el material en barra restante, optando por cambiar primero a las piezas de mayor prioridad. En el caso de que identifique otro trabajo, carga los datos de configuración correspondientes para un cambio automático y continuo. De lo contrario, el sistema le indica al alimentador que expulse el remanente y cargue la siguiente barra o alerta al operador que se requiere un cambio en el diámetro de la barra para continuar. “Cuando originalmente compramos este equipo, nos gustó el hecho de que básicamente podíamos cargar la barra y dejarla funcionar”, dice el Sr. Sander. “La belleza es que es tan fácil hacer uno y dos de 20 números de parte diferentes como hacer 20 de un número de parte. Simplemente programamos los programas en el control del torno, le decimos cuántas piezas queremos y utilizará la cantidad óptima de material para producir la mayor cantidad posible antes de que tengamos que cambiar a otro diámetro de barra”. Mirando hacia adelante Actualmente, la compañía está considerando reemplazar el alimentador de barras en otro torno, un Okuma Captain-L370, con un nuevo modelo LNS equipado con el sistema Ethernet. Eso extendería los beneficios ya logrados en el LT 300-MY a las partes más pequeñas procesadas en el Captain-L370, dice Sander. La empresa también tiene que aprovechar algunas funciones de e-Connect, incluida la capacidad de analizar y ajustar el programa de producción desde una ubicación remota y recibir alertas automáticas por correo electrónico en caso de fallas o errores. Independientemente de si Nilpeter cumple con estos planes tentativos, el sistema ya ha desempeñado un papel modesto, pero importante, para ayudar a reducir los desechos, los costos de mano de obra y el inventario de materias primas y piezas terminadas. A medida que la empresa se esfuerza continuamente por mejorar la eficiencia, sin duda buscará la comunicación de datos optimizada entre sus equipos como una forma posible de facilitar conexiones eficientes adicionales.