Todavía aprendiendo después de 102 años

En 1916, cuando Nolte Precise Manufacturing abrió las puertas de su negocio de Cincinnati, Ohio, como un taller de tornillería, sería difícil para los fundadores reconocer ese negocio tal como existe en 2018. No hace falta decir que 102 años de operación continua es algo para admirar, pero lo que es más importante, plantea la pregunta de qué ha hecho la gerencia para asegurar ese legado.

Cuando comenzó Nolte, la industria de las máquinas de tornillos era algo distinta de la industria de los talleres de máquinas en general. En cierto modo, era más avanzado, en parte porque el uso de máquinas automáticas, que eran accionadas por levas y diseñadas para ejecutar una producción continua, a menudo podía superar las series de producción más cortas que necesitaban más flexibilidad y más supervisión del operador.

Esta dicotomía de producción continua de mediana a alta frente a lotes pequeños con múltiples cambios continúa hoy, pero es un animal muy diferente de lo que fue durante gran parte del siglo XX. La razón es que la definición de producción media-alta ha cambiado significativamente. En muchas industrias, los ciclos de vida más cortos de los productos han resultado en la reducción general de los tamaños de los lotes (lo que requiere un cambio más frecuente) y ha impactado la tecnología de producción en la que la industria de las máquinas de tornillos se basó durante muchos años, acercándola al lado de la flexibilidad de la ecuación.

Como resultado, tiendas como Nolte han tenido que cambiar o perecer. La familia propietaria de Nolte decidió cambiar y, como resultado, celebrará su cumpleaños número 103 en 2019. Nos sentamos con Doug Coster, propietario y presidente de cuarta generación de Nolte, para analizar la capacidad de adaptación de la empresa en el pasado, el presente y el futuro. .

Tantas opciones

Durante gran parte de la historia de Nolte Precise, la definición de un taller de mecanizado de tornillos fue bastante sencilla. Significaba que el trabajo principal de un taller consistía en piezas torneadas, a menudo relativamente simples y, por lo general, en cantidades lo suficientemente grandes como para que las máquinas pudieran configurarse y dedicarse a la producción de un solo trabajo o conjunto de trabajos para un cliente determinado.

La tecnología de la máquina herramienta se construyó en torno a movimientos deslizantes accionados por levas que requerían habilidades específicas y mucho tiempo para la configuración. Una vez configurada, la máquina podía funcionar "automáticamente" durante períodos significativos con poca interferencia del operador.

Los ciclos de vida de los productos eran mucho más largos y un conjunto determinado de especificaciones básicas de piezas podía permanecer prácticamente sin cambios, a veces durante años. Los talleres mecánicos de tornillos funcionaron bien durante muchos años. Sin embargo, ese modelo de negocio evolucionó y las tiendas sobrevivientes como Nolte pudieron reconocer ese cambio y cambiar con él.

El Sr. Coster dice que cuando se unió a Nolte, el taller, como muchos talleres de tornillería, operaba con máquinas automáticas. Funcionó alrededor de 40 Brown &Sharpes, de los cuales la compañía tiene tres de esas máquinas en el piso hoy.

“Comenzamos la transición de la leva al CNC lentamente”, recuerda el Sr. Coster. “Nuestra primera CNC Swiss se compró en 1994 específicamente para un trabajo para el que habíamos ganado el contrato. Era una parte más compleja y con una tolerancia más estricta que gran parte de nuestro trabajo normal, pero indicaba la dirección que necesitábamos para llevar a la empresa estratégicamente”.

Otra confirmación de que la escritura a mano estaba en la pared en la década de 1990 para el taller de tornillería tradicional, como se definió durante muchos años, llegó con el cambio de nombre de la asociación comercial de talleres de tornillería, que incluía a Nolte y muchos otros talleres similares. . La asociación pasó de la Asociación Nacional de Productos de Máquinas de Tornillo a la Asociación de Productos Mecanizados de Precisión. Nolte es miembro activo de la asociación desde 1943.

“Con la adición de la capacidad de mecanizado CNC, comenzamos a realizar el cambio de infraestructura, que con el tiempo requirió reemplazar el departamento de levas con la capacidad de programación CAD/CAM. Estandarizamos con la tecnología DP para nuestra programación fuera de línea”, dice el Sr. Coster.

Muchos talleres de mecanizado de tornillos, incluido Nolte, descubrieron que con el cambio de infraestructura a la capacidad de programación CNC, las operaciones de mecanizado no tradicionales se volvieron factibles. A diferencia de la configuración de la leva, al código G no le importa qué tipo de máquina está ejecutando.

Hacer más

En la actualidad, la cartera de servicios al cliente de Nolte incluye torneado CNC, mecanizado suizo CNC, fresado CNC, subensamblaje y mecanizado automático de tornillos monohusillo/multihusillo para cantidades de producción de volumen medio a alto. Estas capacidades operativas ampliadas permiten una expansión de la base de clientes de la empresa atrajo a un mayor número de industrias atendidas por Nolte.

“Por lo general, no compramos máquinas sin el trabajo necesario”, dice Coster. “Sin embargo, al haber ampliado las capacidades de nuestro taller a operaciones más variadas, podemos atraer trabajo de nuestros clientes que, de otro modo, podrían haber ido a otro taller”.
La pieza central de la capacidad de mecanizado de Nolte es su habilidad para gestionar la producción de piezas complejas en sus máquinas CNC Swiss. Después de ejecutar varias marcas de CNC Swiss, en 2013 Nolte estandarizó su taller con máquinas Tsugami.

“Nuestra máquina Tsugami más nueva es un modelo BO 206”, dice el Sr. Coster. “Es una máquina de 20 mm con seis ejes, configuración de herramientas de grupos opuestos. También está equipado con un paquete de mandril que nos brinda la flexibilidad de hacer funcionar la máquina con o sin un buje guía según lo dicte la relación entre la longitud y el diámetro de la pieza de trabajo. Muchos trabajos se ejecutan mejor en una máquina de cabezal deslizante, aunque no sean piezas tradicionales de tipo suizo. La clave es dejar la pieza lo más completa posible con una sola manipulación”.

Una de las razones por las que el Sr. Coster cree en centrarse en una sola marca, como Tsugami, es la familiaridad de que los programadores, el personal de configuración y los operadores pueden establecer experiencia con una sola marca. Con el tiempo, pueden volverse competentes con estas máquinas en lugar de volver a aprender las idiosincrasias de diferentes marcas. El control FANUC que usa Tsugami también es una ventaja para la estandarización porque la mayoría de la gente de Nolte está familiarizada con él.

Siempre que sea posible, Nolte diseña el flujo de trabajo para mantener la calidad a un alto nivel mientras reduce los costos de fabricación excesivos y los tiempos de ciclo del manejo de múltiples partes. Esto es el resultado de contar con el equipo adecuado para el procesamiento de piezas y personal familiarizado con sacarle el máximo provecho. “No importa si se trata de torneado suizo o fresado de cuatro ejes; si podemos configurarlo una vez y eliminar el trabajo de su funcionamiento, estamos ahorrando tiempo, dinero y produciendo piezas de calidad de manera más consistente”, dice el Sr. Coster.

Pasando a la producción de Lights-Out

La fabricación de piezas buenas durante horas que históricamente se considerarían tiempo de inactividad, utilizando poca o ninguna mano de obra, es suficiente para tentar a cualquier taller de mecanizado CNC. Hacia allí se dirige Nolte con su producción de mecanizado suizo.

"Actualmente, estamos usando hasta cinco de nuestras máquinas suizas sin supervisión", dice el Sr. Coster.

Pero la producción desatendida no es tan simple como encender y apagar un interruptor de luz. Hay pasos que un taller debe implementar para ejecutar con éxito la fabricación sin luces. Probablemente lo más importante sea seleccionar el trabajo adecuado para ejecutarlo en la máquina herramienta. Nolte trabaja con una variedad de materiales y, si bien los materiales de maquinado libre son ideales para el maquinado desatendido, el proceso debe perfeccionarse para adaptarse a otros materiales que son más difíciles de maquinar.

“No somos exclusivamente un taller de latón”, dice Coster. “Por lo tanto, debemos poder configurar nuestros trabajos para que se pueda acomodar el desgaste de las herramientas. A veces, hemos descubierto que los aceros preendurecidos y otros materiales más duros pueden funcionar mejor que los materiales más blandos”. Una forma en que se preparan para un proceso estable, eliminando la variabilidad, es pasar material en barra molido a través de las máquinas suizas cuando se usa el buje guía. Esto ayuda con el desgaste de la herramienta al reducir la variabilidad barra a barra.

Una ventaja que el modelo convertible BO 206 aporta al proceso al eliminar la necesidad de un casquillo guía, es que permite el uso de material en barra laminado en frío. Al no tener que usar material molido y eliminar la necesidad de configurar el buje guía, se ahorran costos de material y tiempo de configuración porque la boquilla de la punta del husillo es más indulgente con las variaciones del material que un buje guía.

Además de asegurarse de que el programa de la máquina herramienta que ejecuta la pieza sin supervisión sea estable, existen otras consideraciones auxiliares que Nolte tiene en cuenta para sus operaciones de apagado automático. Los Tsugamis de la empresa están equipados con alimentadores de barras FMB con bandejas alimentadoras de revistas. Según el diámetro de la barra, estos cargadores pueden contener suficiente material para que la máquina pase por un turno sin luces.

Para ayudar a controlar las virutas, Nolte utiliza refrigerante a alta presión (Nolte corta con aceite) para todas sus máquinas suizas. Esto controla la formación y evacuación de virutas, lo cual es importante para el funcionamiento sin supervisión. Nadie quiere un nido de pájaros en medio de la noche.
Existe una gran preocupación por la posibilidad de incendio durante una operación de apagado de luces, especialmente cuando se corta con aceite. Por ello, Nolte ha equipado todas sus máquinas suizas con sistemas de extinción de incendios.

Sin la intervención del operador, se puede pasar por alto el manejo de la salida de piezas terminadas. Algunas de las piezas que Nolte ejecuta en su máquina suiza sin luces tienen una especificación que no daña, lo que hace que el manejo posterior al proceso sea parte de la operación. Para estos trabajos, Nolte utiliza un acumulador rotatorio para manejar y clasificar con más cuidado el trabajo que sale de las máquinas.

La fabricación sin luces es una empresa de riesgo/recompensa. Las recompensas pueden ser grandes si se pueden minimizar los riesgos. Esto significa cometer errores y aprender de ellos.

Mirando hacia adelante

Nolte ha visto muchos cambios en la fabricación metalúrgica. También ha logrado adaptarse con éxito a estos cambios evaluando cuidadosamente lo que funciona y lo que puede ser transitorio.

La próxima inversión que Nolte planea hacer es automatizar las operaciones de piezas desechadas de la empresa. Sin duda, el material en barra es importante para la capacidad del taller, pero el Sr. Coster ve la capacidad de procesar piezas sueltas y automatizar el manejo de material de las piezas de plato como una dirección a seguir.

“Por ejemplo, hemos pedido un centro de torneado alimentado por pórtico para procesar piezas en bruto más grandes, de 3,125 pulgadas y más, como parte de nuestros planes”, dice el Sr. Coster. “Además, estamos buscando robots para ayudar con la automatización en nuestras otras operaciones de mecanizado”.

En el futuro, el Sr. Coster planea continuar enfocándose en la automatización, ya que tiene sentido para su taller. “Uno de los beneficios que Nolte ha disfrutado de sus operaciones de apagado es que la fuerza laboral se ha mantenido en su lugar, pero se ha reubicado dentro del taller para un trabajo de mayor valor agregado”,

dice el Sr. Coster. “Todo el mundo está experimentando escasez de mano de obra calificada, por lo que mantener buenos trabajadores y crear un entorno en el que la gente quiera trabajar es clave para la gestión durante los próximos 102 años”.

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