Conectando principios Lean a resultados reales

Cuando Nilpeter emprendió una iniciativa Lean hace 14 meses, nadie en el fabricante de prensas de impresión imaginaba que ya habían dado un primer paso importante. Resultó que una compra previa de equipo, hecha por razón totalmente distinta, encajaba perfectamente con los esfuerzos de la compañía para reducir desperdicios y mejorar eficiencia.

Sistema e-Connect

Desde su instalación a mediados de 2010, el centro de torneado LT 300-MY de Okuma America (Charlotte, Carolina del Norte) ha funcionado exactamente como se esperaba. Lo mismo el alimentador de barras Hydrobar Sprint S3 y el descargador por 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%, dice Steve Sander, gerente de mecanizado.

Aunque cada equipo jugó su papel, el Sr. Sander atribuye gran parte de esa ganancia al sistema que une los tres: e-Connect, un sistema de comunicaciones basado en Ethernet de LNS. Al permitir que el torno, alimentador y descargador intercambien datos críticos —y más importante, actúen inteligentemente sobre esos datos— este sistema simplificó significativamente los cambios y redujo desperdicio de material.

Poco sabía el Sr. Sander que meses después, esas mismas ventajas jugarían papel importante en una meta más amplia: facilitar el paso de Nilpeter de producir piezas en lotes de alto volumen hacia una estrategia just-in-time, bajo demanda. "e-Connect no era parte inicial de nuestro plan Lean, pero definitivamente ha jugado a nuestro favor", dice.

Un taller cautivo

Nilpeter se remonta a 1919, produciendo sus primeras prensas en Copenhague, Dinamarca. En 2001, compró otra compañía y empezó operaciones en su planta de 65.000 pies cuadrados cerca de Cincinnati, Ohio, su primera incursión en EE. UU. Fabrica cinco líneas distintas de prensas para impresores de etiquetas y embalaje. Cada prensa incluye ~300 componentes únicos según modelo, y Nilpeter produce todos menos ~15% en su taller interno, dice Sander. Aunque mantiene 4 VMC y un HMC con sistema de automatización de 20 paletas, gran parte del trabajo consiste en piezas cilíndricas procesadas en tres centros de torneado Okuma. Entre ellos, el LT 300-MY es el caballo de batalla, procesando hasta 90% de todas las piezas cilíndricas de producción no huecas mayores de 6 pulgadas.

Una necesidad apremiante

El volumen de trabajo en este torno explica por qué la comunicación con su alimentador tendría consecuencias más amplias de lo anticipado. Al momento de la compra, la meta era más estrecha: mejorar productividad en una familia de rodillos de impresión, componentes críticos de cada prensa. Nilpeter fabrica ocho de estos componentes, que varían ligeramente en diámetro de 2,2618 a 2,2621 pulgadas. Eso podría no parecer mucha diferencia, pero aplicar imágenes uniformemente al material impreso requiere que estos rodillos cumplan tolerancias finales de ±0,00005 pulgadas.

El proceso anterior era "tedioso", por decir lo menos. Tras cortar barra 1215 inoxidable a longitud, desbastarla y desbastar en torno manual, la pieza se enviaba fuera para taladrado profundo. Luego volvía para torneado CNC antes de enviarse de nuevo para pre-rectificado y cromado. Finalmente, volvía para rectificado final. Nilpeter dedicaba 4,5 horas operario por rodillo, además del tiempo fuera.

Un enlace crítico

Nilpeter seleccionó el LT 300-MY por recomendación de Dave Marsh, especialista en ventas y aplicaciones de Gosiger, distribuidor Okuma en Dayton, Ohio. Con torretas gemelas y 7 ejes, la máquina permite torneado preciso de ambos extremos así como fresado y taladrado. Esto eliminó la necesidad de enviar rodillos fuera para taladrado profundo. Mientras, el alimentador LNS Sprint S3 presenta diseño de bloque de cojinetes hidrostático autoabrible. Esto proporciona carga suave continua y soporte de barra necesario para que el torno opere a su rpm máximo y reduzca vibración, factor crítico para mantener tolerancias ajustadas.

Por su parte, e-Connect hizo los cambios dentro de la familia de rodillos rápidos y fáciles. En lugar de intervenir manualmente en el control THINC OSP del torno para cambiar entre rodillos, el operario Bob Silcott solo tenía que cargar el programa de producción del día y asegurar que el alimentador estuviera bien surtido de barra de 2,75". Cuando la producción cambiaba a rodillo de distinto diámetro, el alimentador detectaba automáticamente el cambio de programa vía enlace Ethernet y cargaba los datos de configuración correspondientes: longitud de corte, posición superior, etc. Así, el sistema contribuyó a reducir tiempo de producción de 4,5 horas operario a menos de media hora por pieza.

Conectando con ideas Lean

Más importante aún, la capacidad de e-Connect para cambios sin fisuras resultó ser medio útil para otro fin: consolidar la mezcla de productos. Esa consolidación era parte de un esfuerzo más amplio para reducir desperdicios y agilizar producción que la compañía emprendió hace ~1 año. Andy Colletta, presidente, se inspiró para repensar la estrategia de producción de Nilpeter tras visitar un cliente profundamente involucrado en su propia iniciativa Lean. "Ver esa operación encendió la bombilla", recuerda Sander.

No pasó mucho antes de que Nilpeter contratara consultor externo y comenzara revisión exhaustiva de todos los aspectos del negocio que continúa hoy. En fabricación, la meta principal era producir piezas bajo demanda según necesidades del montaje, en lugar de producir en lote según previsiones trimestrales. Esto aseguraría mejor uso de capacidad, reduciría inventario de piezas terminadas y evitaría problemas de previsiones inexactas.

Uno de los primeros pasos fue reducir tiempo de configuración. Esto sería particularmente importante para el LT 300-MY y alimentador, considerando el volumen de trabajo. Prácticas como pre-posicionar materiales y tener dos operarios trabajando juntos ayudaron a reducir tiempo de cambio completo de 2 horas a menos de media hora. Pero la gerencia pronto se dio cuenta de que las configuraciones largas no eran lo único que frenaba sus esfuerzos.

Consolidando la mezcla

Históricamente, Nilpeter mantenía existencias de 15 diámetros diferentes de barra, pero eso empezó a tener menos sentido al profundizar en Lean. "Lo primero fue reducir tiempo de configuración, pero una vez hecho, la pregunta fue '¿Por qué configuramos tan a menudo?' '¿Por qué necesitamos barra en cada incremento de octavo de pulgada?'", recuerda Sander.

Tras examinar de cerca su mezcla de casi 100 piezas torneadas distintas, Nilpeter determinó que la gran mayoría podían producirse desde 5 diámetros de barra: 0,75", 1", 1,5", 2" y 2,75". Consolidar productos en 5 familias basadas en estos diámetros no solo reduciría número de configuraciones, sino que simplificaría compra de materia prima reduciendo necesidad de grandes inventarios de distintos diámetros.

Al igual que con los 8 modelos de rodillo, e-Connect facilitó cambios dentro de cada una de estas 5 familias. Pero ahora, aplicado a escala más amplia, los beneficios van más allá: ayudar a aprovechar mejor la materia prima. Además, el sistema es lo bastante sofisticado para trabajar con prioridades de programación de Nilpeter.

Durante producción, el alimentador rastrea continuamente uso de material e informa al torno cuánto stock queda. Si el stock restante es insuficiente, el sistema busca en el programa de producción otra pieza que pueda producirse con la barra restante, optando por cambiar a las piezas de mayor prioridad primero. Si identifica otro trabajo, carga los datos de configuración correspondientes para cambio automático sin fisuras. De lo contrario, el sistema instruye al alimentador para expulsar el remanente y cargar la siguiente barra, o alerta al operador que se requiere cambio de diámetro de barra.

"Cuando compramos este equipo, nos gustó que podíamos básicamente cargar la barra y dejarlo correr", dice Sander. "La belleza es que es igual de fácil hacer unas pocas unidades de 20 números de pieza diferentes que 20 de uno solo. Solo programamos los programas en el control del torno, decimos cuántas piezas queremos, y usará la cantidad óptima de material para producir tantas como sea posible antes de tener que cambiar a otro diámetro."

Mirando al futuro

La compañía considera actualmente reemplazar el alimentador de otro torno, un Okuma Captain-L370, con nuevo modelo LNS equipado con el sistema Ethernet. Eso extendería los beneficios ya logrados en el LT 300-MY a las piezas más pequeñas del Captain-L370. La compañía también aún no ha aprovechado algunas funciones de e-Connect, como analizar y ajustar el programa de producción desde ubicación remota y recibir alertas automáticas por email por fallos o errores.

Independientemente de si Nilpeter sigue estos planes tentativos, el sistema ya ha jugado un papel modesto pero importante ayudando a reducir desperdicios, costes laborales, e inventarios de materia prima y piezas terminadas. Mientras la compañía siga esforzándose por mejorar eficiencia, sin duda mirará la comunicación de datos optimizada entre sus equipos como una forma posible de facilitar conexiones Lean adicionales.