El robot de la capacidad de respuesta

Energy Dynamics podría haber comprado un nuevo torno. En cambio, compró un robot.

El taller por contrato en Machesney Park, Illinois, maneja una familia de piezas para una aplicación de energía hidráulica en un torno que se dedica principalmente a este trabajo. Un torno más rápido podría haber mejorado la eficiencia de esta operación. El taller consideró esto, pero optó por conservar el torno existente y agregar un robot. Aunque este robot era más barato que la nueva máquina herramienta, el precio no era la razón. Más bien, la elección se redujo a la forma en que este taller ve la "eficiencia".

Pat Bye, presidente del taller, señala que un torno más rápido simplemente habría reducido el tiempo del ciclo de mecanizado. Un torno multitarea capaz de realizar operaciones más allá del torneado habría hecho lo mismo. Ese parámetro, el tiempo de ciclo, es una medida obvia e importante de la productividad en muchas tiendas.

Pero Energy Dynamics es magra. El fabricante por contrato se dedica a las relaciones de suministro kanban con los clientes. Un cliente típico no tiene más de 5 días de piezas en stock en los estantes de Energy Dynamics.

“Queremos eliminar la necesidad de grandes inventarios. Incluso queremos eliminar la necesidad de pronósticos de producción”, dice el Sr. Bye. "Queremos trabajar para la demanda inmediata del cliente, cualquiera que sea esa demanda".

Como resultado, la medida de la eficiencia de este taller no es el tiempo de ciclo sino la capacidad de respuesta. —un parámetro que implica algo más que el tiempo dentro de la máquina herramienta.

De hecho, la preocupación que esta tienda le da al tiempo de ciclo es bastante pequeña. El tiempo dentro de la máquina no es el principal cuello de botella, porque el taller no ejecuta pedidos lo suficientemente grandes como para que las pequeñas diferencias de tiempo de ciclo importen mucho. En cambio, el factor principal es cuántas configuraciones por día pueden realizar los empleados. El robot ayuda con esta medida de rendimiento, y lo hace a pesar del hecho de que, por lo general, no se considera que los robots sean consistentes con lean.

Los robots, en cambio, son vistos como una automatización dura y pesada. Las soluciones Lean clásicas, por el contrario, son livianas, simples, directas y económicas. Esa es la percepción, de todos modos.

Pero Lean tiene que ver con eliminar las barreras artificiales para fabricar las piezas, sean cuales sean esas barreras. El robot hace esto en Energy Dynamics liberando a un ser humano. Específicamente, un operador se libera de la carga y descarga de piezas para ir a establecer otro trabajo en otro lugar. Sin el robot, el taller no habría podido ejecutar este próximo trabajo tan rápido.

Avanzando esbelto

El nombre “Energy Dynamics” data de la fundación de la tienda. Aunque ahora es un negocio de maquinado y casi siempre lo ha sido, la compañía comenzó con una idea de negocios en la década de 1980 que nunca fracasó. En cambio, la prestación de servicios de mecanizado tuvo éxito. El Sr. Bye tuvo la oportunidad de aprovechar ese éxito cuando compró la empresa en 2007.

Creía que podía llevar el taller más lejos aplicando el conocimiento de manufactura esbelta que había desarrollado a través de una carrera en administración de producción corporativa. El taller estaba organizado por tipo de equipo cuando lo encontró, con un departamento de fresado, un departamento de torneado, etc. El Sr. Bye lideró la reorganización del equipo en celdas específicas de piezas, lo que permitió que un operador realizara fácilmente todo el mecanizado necesario para una pieza sin tener que agrupar el trabajo sin terminar en diferentes áreas del taller. Este cambio hizo posible que cambiaran los niveles de inventario. Donde el taller solía mantener 3 meses de inventario para cada número de pieza, la cantidad kanban para la mayoría de las piezas ahora es de una semana o menos.

Varios otros aspectos de larga data del proceso del taller también tuvieron que cambiar. Para operar como un proveedor independiente con inventarios tan bajos, dice el Sr. Bye, el taller debe poder configurar y ejecutar nuevos trabajos sin demoras impredecibles. Eso significaba que los envíos de materiales, por ejemplo, también debían regirse por los requisitos de kanban. El proveedor de materiales ahora es tan receptivo como el taller y trabaja con pedidos pequeños similares.

Sin embargo, los mayores cambios de todos fueron culturales. Los hábitos y las expectativas tenían que cambiar. Un empleado aún podría preguntar lógicamente:"¿Por qué no puedo simplemente ejecutar un gran conjunto de piezas... si ya tengo la configuración en su lugar?"

La respuesta, por supuesto, tiene que ver con la inversión que se perdería si la necesidad del cliente por esa parte cambiara repentinamente, o si algún error en la primera operación no se descubriera hasta que todo el lote se hubiera movido a la segunda operación. El Sr. Bye dice que la única forma efectiva de impartir este tipo de lecciones es estar alerta a los momentos de enseñanza. Cuando el taller puede satisfacer una necesidad inesperada del cliente debido a la forma en que maneja lotes tan pequeños, trata de asegurarse de señalar este éxito a los empleados involucrados. Con el tiempo, las impresiones se suman.

También hay que enseñar a los clientes. Algunos son lean ellos mismos y exigen la entrega de kanban. Pero otros no están acostumbrados a las libertades que puede brindar la manufactura esbelta. Justo después de que uno de los HMC del taller pasara a kanban, un cliente modificó el diseño de una pieza fabricada en esa máquina. Este cliente esperaba tener que esperar hasta la próxima ejecución (posiblemente dentro de 3 meses) para implementar el cambio. Pero Energy Dynamics pudo construir y enviar el conjunto kanban de la semana siguiente, según el nuevo diseño, antes de que el cliente pudiera enviar las piezas antiguas para modificarlas.

Lógica de robot

En el torno, el robot que ahora suministra trabajo a la máquina es un Fanuc Robotics LR Mate modelo 200iB con 5 kilogramos de capacidad de carga, instalado por Gosiger Automation. Como muestran las fotos de este artículo, se asienta de forma compacta contra el torno. El Sr. Bye dice que el taller quita el robot de manera rutinaria para ejecutar trabajos que no tienen uso para el manejo de piezas.

El robot es en realidad solo un ejemplo de un énfasis en la disponibilidad de los empleados que tiende a impulsar las compras de equipos ahora. El taller favorecerá la compra de un equipo cada vez que la compra pueda liberar a los empleados para más configuraciones. Otro ejemplo:si un operador tiene que configurar un estilo particular de herramienta insertada más de tres veces al año, entonces el taller comprará un portaherramientas dedicado para que este cuerpo de herramienta pueda permanecer en su lugar.

El Sr. Bye dice que el robot también figura en otra prioridad importante:prepararse para la jubilación de los Baby Boomers. A medida que disminuye la cantidad de personal calificado, puede imaginarse un día en que el taller hará un uso considerablemente mayor de empleados menos calificados. Los robots serán una de las claves para conseguirlo. En consecuencia, ve valor en que el taller se acostumbre a los robots hoy.

La elección del robot era obvia a la luz de estos objetivos. Aun así, examinar algunas de las alternativas que el taller podría haber elegido ilustra cómo los medios para lograr la eficiencia cambian cuando las cantidades de piezas son bajas.

Por ejemplo, ¿qué pasa con un feed de barra? La tienda podría haber elegido este accesorio. Con un avance de barra, el trabajo podría cargarse como material de barra y el torno podría cortar piezas discretas a medida que las mecaniza.

El Sr. Bye dice que la tienda ya tiene dos alimentadores de barras que rara vez usa. Un avance de barra bloquea el ciclo de producción en una cantidad particular:la cantidad de piezas necesarias para consumir la barra.

Entonces, ¿qué pasa con una máquina multitarea? Actualmente, las piezas no salen completas del torno:deben pasar a un centro de mecanizado. ¿No sería mejor mecanizar las piezas completas en una sola puesta a punto?

En cierto modo, sí, dice Mr. Bye. Sin embargo, sin un robot, la máquina aún sería manejada por el operador que carga y descarga piezas. El operador aún tendría que permanecer allí.

Por el contrario, el robot le permite al operador simplemente poner en cola el material sin procesar y alejarse, regresando más tarde para recoger las piezas completas en la cola de descarga que están listas para el VMC. Y debido a que el trabajo del centro de torneado y mecanizado puede ocurrir simultáneamente, el rendimiento general es mejor que lo que podría lograr un proceso de configuración única.

Una ventaja final de usar un robot es un beneficio que el Sr. Bye ni siquiera pensó en anticipar:el impulso a la moral.

Los robots no son comunes en las tiendas por contrato, por lo que los empleados de las tiendas por contrato generalmente no pueden programarlos ni operarlos. Pero los empleados de Energy Dynamics ahora sí, y los empleados han estado entusiasmados por agregar y desarrollar esta habilidad. El resultado no es solo mejores capacidades para el taller, sino también un mayor orgullo de los empleados por sus propias habilidades.

¿Cuál es la forma correcta de solicitar un motor de remolque?

La configuración es una disciplina en Energy Dynamics, porque la frecuencia de las configuraciones significa que deben realizarse de manera constante y rápida. Una forma en que el taller agiliza y sistematiza sus configuraciones es a través de hojas de cuenta regresiva. Estos se colocan en casi todas las máquinas CNC.

La cuenta regresiva para una máquina en particular puede comenzar tan pronto como "te menos" 2 horas antes de que se deba ejecutar el trabajo previsto. Minuto a minuto, la hoja de configuración muestra qué pasos se deben realizar y cuándo.

El Sr. Bye dice que uno de los beneficios de mapear el tiempo de esta manera se relaciona con la competencia por los recursos compartidos en la tienda. Remolcadores, por ejemplo. Si dos empleados están organizando dos trabajos urgentes, es probable que el que dice:"Necesito el motor de remolque ahora mismo" encuentre resistencia. ¿Por qué un empleado debería considerar tan importante el trabajo del otro?

Las hojas de configuración permiten a los operadores enmarcar la solicitud de una manera diferente. Específicamente, el operador puede decir:“Voy a necesitar el motor de remolque en una hora. ¿Está bien?”

La diferencia puede parecer pequeña, pero evita egos en conflicto. Un proceso Lean reconoce que cualquier fricción desperdicia esfuerzo y tiempo, incluida la fricción interpersonal.

Las puertas están abiertas

En agosto de 2007, el Sr. Bye leyó este artículo, que ayudó a informar su imagen de cómo aplicar la fabricación ajustada en un entorno de taller por contrato. Voló a California para visitar el taller descrito en ese artículo, Roberts Tool. La tienda tuvo la amabilidad de abrir sus puertas. La visita fue tan útil para el Sr. Bye que extiende la misma invitación a los dueños de las tiendas que deseen aprender de él. Cualquiera que esté dispuesto a hacer el viaje puede comunicarse con él para concertar una visita en persona sobre cómo se apoya Energy Dynamics.