El paquete de control Index C100 y Siemens 840D reduce el tiempo de producción en un 33 %

Descubra cómo el Index C100 y el paquete de control Siemens 840D mejoraron los tiempos de configuración sin sacrificar el tiempo de ciclo, permitiendo a Task Force Tips reducir el tiempo de producción en un tercio.

Aunque Task Force Tips (TFT) sabía que la implementación de opciones de mecanizado de alta velocidad y mayor precio mejoraría sus capacidades de producción, se resistió a realizar tal inversión. "Realmente no había analizado la economía cuando se trataba de una máquina Index", dice el propietario y presidente de la empresa, Stewart McMillan. "Nunca pensé que las máquinas de la empresa estuvieran a nuestro alcance", comenta. Sin embargo, pronto se dio cuenta de su error de juicio después de comprar una máquina Index y finalmente equiparla con un paquete de control Siemens. Con esta combinación, los tiempos de producción de TFT cayeron al 30 % de lo que eran antes. El Sr. McMillan califica esto como una llamada de atención.

TFT es un fabricante de puntas, boquillas y otros equipos de suministro de agentes de extinción de incendios de alta ingeniería, utilizados por departamentos de bomberos en todo el mundo. Fabrica más de 5000 productos en tres turnos, siete días a la semana, en su instalación de 15 600 metros cuadrados en Valparaiso, Indiana. En la International Manufacturing Technology Show (IMTS) 2008, la empresa decidió comprar un torno de producción automático C100 de Index Corp. (Noblesville, Indiana). Poco después, TFT se dio cuenta de que estaba exigiendo a la nueva máquina más allá de las capacidades del CNC que la controlaba. Cuando Index supo que la nueva máquina estaba rindiendo por debajo de lo esperado, el fabricante de máquinas herramienta la cambió por un modelo con un paquete de control 840D de Siemens Industry Inc. (Elk Grove Village, Illinois).

Poco tiempo después, la nueva máquina cortaba piezas en un tercio del tiempo anterior. TFT comenzó a ejecutar trabajos a 5000-6000 RPM, acelerando de 0 a 5000 RPM en menos de 1 segundo, y desacelerando igual de rápido. "Nunca nos dimos cuenta de cuánto tiempo perdíamos esperando a que el husillo se estabilizara a una nueva velocidad de mando", dice el Sr. McMillan. El indexado de la torreta también es rápido, afirma. Múltiples herramientas se superponen para cortar al mismo tiempo con aceleraciones rápidas.

El Index C100 también aprovecha la velocidad de nuevas formas. Por ejemplo, la empresa puede ejecutar más de 1000 piezas sin tener que cambiar un ajuste. Además, una función automatizada de eliminación de remanentes permite que la máquina funcione continuamente recargando rápidamente la barra sin atención del operador. En el resto de las máquinas de la empresa, los operadores deben retirar el remanente y cargar nueva barra. Aunque ese paso solo debería tomar unos minutos, el Sr. McMillan dice que a menudo una máquina puede permanecer inactiva cerca de 6 minutos antes de que un operador la recargue, un proceso que toma 5 minutos. Este tiempo perdido se acumula, afirma.

Otra mejora relacionada con la velocidad fueron las rápidas tasas de avance rápido de la máquina, que en la experiencia de la empresa siempre habían sido inferiores a lo rápido. "Muchas máquinas anuncian tasas de avance rápido a velocidad máxima, pero el hecho es que, a menos que estés recorriendo 10 o 12 pulgadas, las velocidades de avance nunca han alcanzado el máximo para nosotros", dice el Sr. McMillan. Atribuye esto a características de diseño estructural. Por ejemplo, la máquina utiliza un conjunto de barras paralelogramo en lugar de un sistema de coordenadas convencional. "La máquina tiene un montaje tipo marco para su torreta. La torreta no está apalancada sobre un conjunto de guías como la mayoría de las torretas. Está cerca de donde se desliza, por lo que no hay una gran relación longitud-diámetro en términos de las herramientas de la torreta colgando de su estructura de soporte. Esto le da a la máquina mucha rigidez para torneado, y puedes acelerar los ejes tan rápido que realmente logras tasas de avance más rápidas", explica el Sr. McMillan.

Según el programador principal Nate Price, el sistema de coordenadas paralelogramo del Index C100 ofrece ventajas de eficiencia adicionales porque las mediciones y el movimiento pueden programarse basándose en puntos de referencia numéricos reales en lugar de puntos arbitrarios en el espacio. "En el Index, cada coordenada del espacio de la máquina, cada ajuste, cada medición que se usa para definir cómo opera la máquina tiene una explicación legítima de por qué es lo que es y a qué se relaciona", dice el Sr. Price. "Esto hace que sea mucho más fácil automatizar estas mediciones. En el pasado, medíamos manualmente porque había puntos arbitrarios. En el Index, son puntos definidos, literales", afirma.

Con el Siemens 840D impulsando la máquina Index, TFT experimentó tiempos de configuración reducidos. La mayor velocidad de indexado de las torretas contribuyó a una reducción del 80 % en los tiempos de configuración en comparación con los de las otras máquinas de TFT.

Además de una programación más fácil y configuraciones más rápidas, el Sr. Price dice que el control Siemens permite a los maquinistas controlar y aprovechar de manera más eficiente el potencial de producción de la máquina. Por ejemplo, el control les permite tomar atajos abundantes. "Hay un método de presentar mensajes al operador que no estaba presente en el otro control", dice. "Hay tanto sucediendo en la máquina, es difícil capturar toda esa información en una sola pantalla, pero el control te ayuda a rastrear qué está haciendo todo. Es realmente fácil entrar en más detalle sin tener que pasar por muchas páginas", explica.

Como otro ejemplo de la eficiencia operativa del CNC, el Sr. Price señala la forma en que el control gestiona los mensajes de error. "La máquina quiere ver varias condiciones antes de iniciar un ciclo", dice. Por ejemplo, los platos deben estar cerrados y el portal y el subhusillo deben estar en una posición segura. Si no se cumplen esas condiciones, el control guía a los operadores a través de los cambios necesarios para iniciar el ciclo.

La carga de herramientas fue otra gran área de mejora, dice el Sr. Price. Esencialmente, el programador le dice al control qué herramientas se usarán para el trabajo ingresando un mini-programa, explica. Durante la configuración, el control presenta las estaciones en la torreta y le dice al operador qué herramientas deben colocarse y retirarse. "Este proceso guiado ha sido un gran cambio respecto a lo que tradicionalmente hemos tratado. Realmente acelera el tiempo de configuración", afirma el Sr. Price.

La nueva máquina herramienta y el CNC han ayudado al Sr. McMillan a ver los números desde una perspectiva diferente. Por ejemplo, hay costos iniciales y continuos para construir un taller, desde poner un techo y un piso hasta calefacción y refrigeración. Todos estos costos equivalen a tanto por hora, dice. Al considerar invertir en una nueva máquina, comenzó a analizar la diferencia entre comprar una máquina de $600 000 versus una de $300 000 a 10 años y se dio cuenta de que la diferencia era solo de $8 por hora. "Por $8 más la hora, obtenemos el triple de producción del mismo metraje cuadrado", dice.