Una aplicación para simplificar las configuraciones

Una relación sólida con los proveedores es una parte importante del éxito de una tienda. Cuando los dos pueden unirse para abordar las preocupaciones importantes del taller, la resolución llega más rápidamente y los resultados suelen ser más efectivos y duraderos. Un taller en el área de San José, California, se apoyó recientemente en uno de sus proveedores de máquinas herramienta para ayudar a implementar estrategias para reducir los tiempos de configuración y optimizar el proceso, y está pagando grandes dividendos.

Hacer frente a los desafíos

Micro-Mechanics diseña, fabrica y comercializa piezas y herramientas de alta precisión utilizadas en aplicaciones de procesos críticos para la industria de semiconductores y otras industrias de alta tecnología. El CEO Chris Borch fundó la empresa en 1983 en la parte trasera de la fábrica de costura de sombreros de un amigo en Singapur. Él dice que se topó con la necesidad de una herramienta de alta precisión que se usaría en la producción de semiconductores, por lo que con solo $ 600 en dinero inicial pudo comprar un torno y un molino para comenzar a fabricar la pieza muy pequeña utilizada en el conjunto de chips.

Durante los siguientes 35 años, la compañía creció para servir a una base mundial de clientes desde cinco plantas de fabricación ubicadas en Singapur, Malasia, China, Filipinas y los EE. UU., junto con una presencia de ventas directas en Taiwán y Europa. Eso nos lleva a la ubicación de Morgan Hill, California, dedicada a los clientes de EE. UU. y que emplea a unas 50 personas que producen piezas para las industrias aeroespacial, láser y de semiconductores. Estas industrias son particulares en sus especificaciones de mecanizado y generalmente requieren pequeñas cantidades. Por lo tanto, Micro-Mechanics se ve presionado para encontrar formas de administrar bien la mezcla alta.

Por supuesto, el trabajo de bajo volumen y alta combinación no es poco común, ya que cada vez más fabricantes de EE. UU. lo enfrentan todos los días. Sin embargo, Micro-Mechanics también enfrenta el desafío de su ubicación en una geografía particularmente costosa y usa esa restricción como motivación para trabajar más duro y encontrar nuevas formas de ser competitivo.

Eficiencia ágil

Una de las filosofías generales de la empresa es la producción muy ajustada, eliminando la mayor cantidad posible de tiempo de configuración mediante la incorporación de una gran cantidad de procesos fuera de línea. El piso de producción tiene una alta utilización en relación con la mano de obra directa. La empresa trabaja con sus proveedores para eliminar las habilidades sin valor del tiempo de configuración.

En la planta de producción, partiendo de varios molinos, se encuentran dos centros de torneado de dos ejes Okuma LB4000 EXII. Estas máquinas están estrictamente dedicadas a operaciones de torneado de producción:piezas y procesos probados. La mayoría de las piezas que maneja la empresa también requieren un trabajo de fresado significativo, pero para simplificar el proceso de configuración, ese trabajo se reserva para las fresadoras al otro lado del pasillo.

Además de tener una máquina de producción redundante, Micro-Mechanics también tiene una división de ingeniería de prototipos donde se utilizan equipos de fresado y torneado con la misma configuración que las máquinas de producción para desarrollar y probar procesos antes de enviar los trabajos a la planta. La optimización de procesos comienza con las máquinas prototipo, donde se pueden desarrollar mejoras sin afectar los trabajos de producción.

Dirección clara

Según el Sr. Borch, una gran parte del éxito de las máquinas Okuma proviene del preajuste de la herramienta. Los programadores envían los requisitos de herramientas al departamento de preajuste, donde se rastrean y mantienen los datos de las herramientas. La empresa presta mucha atención al desgaste de las herramientas y las expectativas de vida útil de las herramientas y aplica su experiencia en la predicción del rendimiento de las herramientas en el trabajo futuro. Para la geometría de preajuste se utiliza un sistema de medición de alta precisión. La información, incluido el diámetro, la punta de la herramienta y la vida útil de la herramienta, se puede escribir en un chip RFID, que se integra en los portaherramientas Capto. Cuando las herramientas llegan a las máquinas, la única preocupación del operador es seguir el guión preparado para colocarlas en las posiciones correctas de la torreta, ya que el control Okuma lee y captura automáticamente todos los datos de las herramientas.

Micro-Mechanics está impulsado por la idea de la fabricación digital, siempre buscando oportunidades para reducir el error del usuario al eliminar la entrada de datos. El establecimiento automático de datos de compensación y geometría de la herramienta a través del hardware RFID integrado y el software de control Okuma reduce significativamente una de las fuentes de error más comunes. La compañía también trabajó con Okuma para desarrollar un proceso para eliminar los errores asociados con llamar al programa apropiado desde un boleto de papel tradicional. El equipo de software de Okuma creó una aplicación, llamada Micro-Mechanics Program Management Interface, que utiliza un escáner de código de barras y un código QR para acceder automáticamente a la información adecuada del programa. Como protección adicional, el código QR importa automáticamente modelos 3D de la pieza, las herramientas y la sujeción de piezas en el Sistema de prevención de colisiones (CAS) de Okuma, que monitorea la posición de la máquina en los modos de operación manual y automático para evitar choques.

Las piezas de primera ejecución para cada trabajo se manejan en el departamento de ingeniería, donde el proceso de configuración y producción se puede refinar sin ralentizar otros trabajos que se ejecutan en las máquinas de producción. Se elabora un viajero que comunica las materias primas que se moverán por la instalación con el trabajo y todas las operaciones que se le aplicarán hasta que sea una pieza terminada. En la parte superior de este viajero hay un código QR que se utiliza para identificar la pieza que se está fabricando.

Cuando el trabajo está listo para ejecutarse en el entorno de producción, el operador escanea el código QR para acceder a la red de la empresa y encontrar toda la documentación de configuración y el modelado relacionado con la pieza. La información importada incluye el programa de la pieza, los datos del modelo para evitar colisiones, las herramientas que se encuentran en la torreta, las características que se inspeccionarán y cualquier documentación adicional que necesitará el operador. El operador puede ver la información en un monitor externo que se monta al costado del control Okuma, lo que brinda un área de visualización mucho más grande.

Con la última versión de los datos de configuración cargados automáticamente, CAS puede verificar virtualmente si hay interferencias y garantizar que no ocurra una colisión una vez que se inicia el ciclo de mecanizado.

La aplicación funciona según lo previsto, lo que simplifica el proceso de configuración y elimina posibles errores del usuario. El Sr. Borch explica:“Desde un punto de vista digital, antes de la aplicación, teníamos que ingresar y colocar las herramientas manualmente en esas posiciones. Ahora todo se hace simplemente escaneando el código QR. Imita físicamente la colocación de esas herramientas. Nos esforzamos por eliminar el tiempo de preparación en la línea”.

Debido a que las herramientas de torno son difíciles de configurar, los talleres pueden tener la tendencia de dejarlas en la torreta si hay posiciones disponibles. Pero modelar las herramientas extrañas no es práctico, y las probabilidades de una colisión pueden aumentar rápidamente si todavía están en juego.

La política de Micro-Mechanics es eliminar todos los elementos de sujeción de la máquina y todas las herramientas de la torreta y borrar todos los datos de herramientas y datos para evitar colisiones que se mantienen en el control cada vez que se configura un nuevo trabajo. Este proceso garantiza que solo lo que se necesita para el siguiente trabajo esté presente en la configuración subsiguiente. Cuando se escanea el código QR para el siguiente trabajo, todos los datos del trabajo anterior se borran automáticamente y todos los datos del nuevo trabajo se cargan en el control.

Los resultados dicen mucho

La aplicación no solo reduce en gran medida los errores en la configuración, sino que también ha reducido en gran medida los tiempos de configuración. El Sr. Borch dice que los trabajos que en el pasado solían tardar horas en configurarse ahora se pueden realizar en tan solo 10 minutos.

A medida que la empresa agrega más centros de torneado de Okuma, la aplicación se puede cargar fácilmente en las nuevas máquinas. Según Casey Croussore, ingeniero de software sénior de Okuma, también podría ampliarse para albergar centros de mecanizado. “No podemos poner la aplicación en una caja y venderla tal como está porque está escrita en torno a la arquitectura de Micro-Mechanics”, dice Croussore. "Pero la misma tecnología se puede usar con prácticamente cualquier aplicación o cliente, desarrollándola caso por caso".

Micro-Mechanics ha mantenido una sólida relación de trabajo con Okuma y su integrador, Gosiger, para reducir costos y optimizar su proceso de producción. Continúan buscando nuevas formas de automatizar tanto como sea posible, aumentar la eficiencia y minimizar los errores. A medida que la empresa continúa expandiéndose y agregando capacidades, esta estrategia desempeñará un papel clave.