Transformando desafíos en éxito de producción sin luces: La clave es la perseverancia

Dan Hogge dice que la clave para implementar el mecanizado sin luces se puede expresar en una palabra simple:

Miseria.

Tienes que ver esa miseria hasta el final, dice. Si un taller no tiene la determinación de seguir avanzando a través de un período de transición, sin saber cuándo terminará ese período, entonces el taller nunca pasará completamente de un proceso dependiente del operador a uno que logre una producción sin luces consistente, considerable y confiable.

Su taller lo logró. El tuyo también puede. Sin embargo, su experiencia sugiere que hacer este cambio puede ser más difícil de lo que esperas.

"Prepárate para frustrarte", dice.

DE 70 A 29

El Sr. Hogge (se pronuncia "hog") es gerente de operaciones de planta en Hogge Precision Parts en Hartsville, Carolina del Sur. Fundado como taller de tornos automáticos por su padre, Dan Hogge Sr., el negocio de mecanizado por contrato pasó a CNC hace tiempo y ahora se especializa en producción alimentada por barra en centros de torneado CNC multitarea. La mayoría de sus compras recientes de máquinas han sido de tipo CNC suizo.

El movimiento hacia la producción desatendida comenzó con la crisis de 2007-2008, dice. Hogge Precision Parts fue golpeada duro porque su mayor cliente lo fue. El personal del taller de 70 se redujo a 29, y esos 29 restantes a menudo veían semanas laborales de tan solo 24 horas.

Cuando el negocio comenzó a recuperarse en 2009, la capacidad en el único turno restante del taller se llenó rápidamente. Fue entonces cuando un cliente llegó al taller con un pedido urgente que involucraba una pieza de tipo CNC suizo. El taller acababa de comprar su primera máquina de tipo CNC suizo, y aunque esta máquina estaba reservada durante el día, quedaba sin uso por la noche.

"Pensamos, ¿por qué no dejar que la pieza corra cuando nadie está aquí?", dice el Sr. Hogge. Dado que el material era latón, parecía haber poco riesgo de daño o pérdida significativa si algo salía mal.

Y nada salió mal. El proceso desatendido funcionó sin problemas. El personal llegó a la mañana siguiente para encontrar 500 piezas terminadas en la máquina. Este era el pedido completo del cliente.

El logro llamó la atención del Sr. Hogge. El éxito parecía abordar directamente lo que podría haber sido su pregunta más apremiante en ese momento: cómo acomodar una demanda que aumentaba rápidamente sin aumentar rápidamente la plantilla. Despedir a más de la mitad de los empleados de la empresa había afectado a la compañía, y le había afectado a él. Si bien la actividad empresarial era alta, ni esa actividad ni la economía en sí parecían lo suficientemente estables como para justificar expandir el personal. Ese aumento podría ser seguido por tener que despedir a otra oleada de personas. La producción desatendida parecía ofrecer una alternativa prometedora.

En retrospectiva, sin embargo, ese primer intento de mecanizado desatendido podría haber ido demasiado bien, dice. No sabía en qué se estaba metiendo. Comprometió al taller a lograr la producción sin luces en varias otras máquinas, y fue entonces cuando comenzó la miseria.

PROBLEMAS PREVIAMENTE INVISIBLES

Dice que el obstáculo para implementar un mecanizado desatendido efectivo es esencialmente este: Los talleres no se dan cuenta de cuánto dependen de los operadores. Él no se dio cuenta de esto sobre su propio taller.

En cualquier proceso de mecanizado dado, una variedad de fallos infrecuentes e impredecibles podrían detener la producción. La mayoría de estos problemas son raros. La mayoría son fáciles de abordar. De hecho, si hay un operador presente, abordar el fallo podría ser tan fácil que casi nadie nota que surgió un problema. Pero si no hay un operador presente, entonces ese pequeño problema puede causar horas de producción perdidas, horas en las que el taller contaba para cumplir sus promesas a los clientes. Así, el compromiso con la producción desatendida resultó ser el inicio de un viaje para eliminar fallos.

Es decir, fue un viaje para arreglar problemas anteriormente diminutos que se volvieron grandes, y problemas anteriormente invisibles que se volvieron visibles, una vez que las máquinas comenzaron a funcionar sin operadores presentes. El camino a través de este viaje fue a menudo furioso, dice el Sr. Hogge, porque resolver con éxito un problema que detuvo la producción una noche podría simplemente revelar otro problema que detendría el mismo proceso en una noche posterior. Cualquier proceso en cualquier máquina CNC podría ser susceptible a ocho a 10 problemas infrecuentes que detienen la producción, todos los cuales tenían que ser descubiertos y resueltos antes de que el proceso pudiera confiarse para funcionar sin empleados presentes.

De nuevo, estos no eran grandes problemas. Un alimentador de barras cargando material en un torno podría fallar al activar un interruptor correctamente solo en raras ocasiones. De día, el problema pasaba desapercibido, porque un operador que notara que el torno no estaba ciclando podía borrar el error y reanudar la producción en uno o dos minutos. Algo similar podría ser cierto de una viruta que se incrusta en un lugar extraño afectando el plato del subhusillo, o una herramienta de corte que se rompe en lugar de desgastarse gradualmente. Si bien estos problemas son poco comunes, los operadores expertos los detectan y los abordan lo suficientemente fácil como para que los talleres puedan subestimar con qué frecuencia ocurren.

Sin embargo, incluso los problemas infrecuentes se suman. Considere esto: Si ocho fallos potenciales detienen un proceso particular solo 1 vez en 20, el resultado es un proceso que funcionará desatendido exitosamente solo dos tercios del tiempo.

Así que el taller solucionó problemas uno tras otro a medida que se presentaban. Lo que hizo que este tiempo fuera difícil fue que el camino a seguir era tan impredecible. El éxito siempre parecía haber sido ganado hasta que el próximo problema surgía. Cuando el taller finalmente logró una producción desatendida confiable, los empleados no lo sabían. No podían saberlo hasta que pudieron mirar hacia atrás varias semanas sin que se revelara un nuevo obstáculo. Ahora, pueden informar que el viaje para lograr un mecanizado sin luces efectivo les tomó aproximadamente seis meses completar.

CAMBIOS EN EL PROCESO

Durante ese tiempo, aquí hay solo algunas de las formas en que el equipo y los procesos del taller cambiaron:

1. Interruptores y sensores fueron puntos de dolor comunes. La entrega poco fiable del alimentador de barras al centro de torneado fue un problema real y recurrente. Esto no fue culpa del equipo, dice el Sr. Hogge. Más bien, él acepta la culpa. Durante el período posterior a la crisis, el taller se relajó en el mantenimiento, particularmente cuando las imperfecciones en el equipo parecían tan fáciles de manejar. Hoy, debido a que la operación consistente es crítica, la empresa ha cambiado dramáticamente la forma en que piensa sobre el mantenimiento. Si el rendimiento de cualquier componente de máquina disminuye, el taller marca el problema para que pueda ser arreglado antes de que impida la producción desatendida.

2. La calidad del refrigerante debe permanecer consistente también. Cuando esto comienza a degradarse, la vida de la herramienta y la calidad de la pieza sufren. Varias máquinas ahora han recibido separadores de refrigerante individuales de CoolantGuy.com.

3. La descarga de piezas es al menos tan importante como cómo la pieza entra en la máquina. Cuando grandes cantidades de producción corren sin un operador para recuperar piezas a mano, las piezas cayendo sobre piezas pueden causar daño. Un dispositivo de manejo de trabajo que previene esto, un dispositivo que el taller adoptó como parte de su viaje hacia el mecanizado desatendido, es el carrusel de descarga Rota-Rack de Royal Products.

4. ¿Qué nivel de estabilidad térmica proporciona cualquier máquina dada? El Sr. Hogge dice que la respuesta podría sorprenderte. Sus máquinas más térmicamente estables han resultado ser algunas de las más antiguas en el taller. Saber qué máquinas mantienen su posicionamiento es valioso para correr sin luces, porque las temperaturas cambian considerablemente durante el transcurso de un turno desatendido. Como resultado de estudiar este problema, dice que el taller ahora sabe más sobre el temperamento térmico de sus máquinas herramienta que nunca. Sabe qué máquinas son lo suficientemente estables para correr los trabajos de tolerancia más fina durante la noche.

Estos son solo algunas áreas en las que el taller adaptó su tecnología y pensamiento para la producción desatendida. También implementó herramientas de cambio rápido Capto de Sandvik Coromant en posiciones de torreta sujetas a cambios frecuentes para acelerar la configuración de nuevos trabajos al final del turno de día. Ciertos otros cambios son propietarios, porque los miembros del personal superaron algunos fallos de manera imaginativa que esperan que los talleres competidores no descubran pronto. La creatividad de los empleados de Hogge Precision Parts fue uno de los factores habilitadores que hicieron posible el movimiento a la producción desatendida.

De hecho, el compromiso de estos empleados fue vital. El personal mismo tuvo que cambiar. Varios empleados senior datan de cuando la empresa era un taller de tornos automáticos. Su experiencia mecánica entró plenamente en juego, porque las imperfecciones que tenían que abordarse para llevar las máquinas CNC a la producción desatendida generalmente eran problemas mecánicos. Pero al mismo tiempo, la mentalidad que este personal aporta a la producción tuvo que cambiar para adoptar lo sin luces. Se fue, ahora, la expectativa de que ojos u manos humanas estarían involucradas con cualquier trabajo mientras se ejecuta.

"La pregunta para nosotros ya no es, '¿Puedo correr este trabajo desatendido?'", dice el Sr. Hogge. "La pregunta ahora es, '¿Cuánto tiempo puede correr este trabajo desatendido?'".

NUEVA DOTACIÓN ÓPTIMA

El Sr. Hogge verifica remotamente la producción fuera de horario a través de cámaras montadas en todo el taller. "Busco luces verdes", dice. Hoy, casi siempre las ve.

Eso no siempre ha sido el caso. Incluso después de que comenzó a tener éxito con el mecanizado sin luces, el taller apuntaba a 65 horas por semana de esta producción. Conseguir tanto mecanizado desatendido fue un logro.

Hoy, dice que es una decepción obtener menos de 80 horas por semana en la mayoría de las máquinas del taller. Máquinas más nuevas con funciones de control como gestión de herramientas desgastadas pueden extender eso a 100 horas. En comparación, el único turno totalmente tripulado del taller aún representa no más de 45 horas por semana.

Agregar personal se ha vuelto aún más difícil desde que el taller pasó a la producción desatendida. Grandes empresas manufactureras en la zona han estado agregando personal ellas mismas, elevando las tasas de compensación. Esta zona rural de Carolina del Sur se ha convertido ahora en una región de altos salarios.

Aun así, el taller ha aumentado su nómina, incluyendo la adición de algunos empleados que entran por la noche. Ciertos procesos desatendidos alcanzan límites de capacidad antes de que termine la noche, lo que significa que la atención en los momentos justos puede mantener estos procesos funcionando. En algunos trabajos, por ejemplo, el carrusel Rota-Rack se llena después de cuatro horas. Cuando un empleado pasa a vaciar la unidad, esta breve intervención desbloquea otras cuatro horas de producción.

Este tipo de uso estratégico de la mano de obra aumenta el valor de los esfuerzos de cada miembro del personal. Esta es la recompensa medible de la inversión del taller en lograr un proceso automatizado confiable. De hecho, ahora con 45 empleados, el taller puede haber encontrado su nuevo nivel óptimo de personal. Al atender procesos que corren mayormente desatendidos, el Sr. Hogge dice que este número de empleados puede mantenerse al día con un volumen de ventas que ahora ha superado lo que el taller había logrado antes de la crisis.

Barra lateral: El manejo de piezas mantiene el trabajo en Estados Unidos

Para Hogge Precision Parts, la automatización del manejo de piezas resultó clave para salvar un trabajo que estuvo a punto de ser enviado a China. La automatización en cuestión no era para cargar el trabajo, sino para retirarlo de la máquina de forma segura.

La pieza era pesada, valiosa y hecha de un metal blando, dice el Sr. Hogge. Cuando una pieza terminada caía desde la tolva de salida del centro de torneado a un contenedor, a menudo dañaba otra pieza en la que aterrizaba. Como resultado, una pieza podía completar el ciclo de mecanizado con éxito y estar lista para enviar al cliente, solo para ser desechada por lo que sucedía al salir de la máquina.

"Teníamos un empleado parado en la máquina descargándola a mano, pero no podíamos mantener el trabajo así", dice el Sr. Hogge. Mientras la mano de obra fuera significativa para el proceso, el gasto de esa mano de obra haría que el mecanizado en China fuera una opción de menor costo.

Resulta que Royal Products había enfrentado un problema similar. El fabricante de accesorios para máquinas herramienta en Hauppauge, Nueva York, había estado dañando centros de torno al permitir que cayeran de los tornos CNC que los producían. Para resolver el problema, la empresa inventó un sistema de carrusel para retirar y recoger suavemente las piezas terminadas. La empresa comercializa esta invención como "Rota-Rack", y Hogge Precision Parts conoció el producto a través del proveedor de máquinas herramienta Machinery Solutions. El Sr. Hogge dice que este sistema permitió al taller correr el trabajo sin operador. Esto, a su vez, le permitió bajar el precio del trabajo lo suficiente para mantenerlo.

En general, dice, la máquina herramienta en sí no es tan significativa para lograr la producción sin luces. Presumiblemente, un taller ya está usando una máquina herramienta capaz y sabe cómo usarla efectivamente. En cambio, la clave a menudo radica en encontrar y probar los sistemas correctos para entregar el trabajo tanto hacia como desde la máquina.

Barra lateral: Beneficios más allá del ahorro de mano de obra

Dado que Hogge Precision Parts había estado corriendo solo un turno por día, lograr la producción sin luces era esencialmente equivalente a descubrir una gran cantidad de capacidad adicional de bajo costo.

La forma de usar esta capacidad es distinguir entre trabajos de bajo y alto volumen, dice el Sr. Hogge. Corra el trabajo de bajo volumen durante el turno totalmente tripulado y dedique las horas nocturnas desatendidas a la producción de alto volumen.

Dice que el uso eficiente de la mano de obra es solo uno de los beneficios que vienen de correr de esta manera. Otros incluyen:

• Calidad más fácil. Correr piezas de alto volumen en lotes, o en etapas que involucran múltiples máquinas, implicaba muchas mediciones. Diferentes configuraciones y procesos tenían que validarse por separado. Por el contrario, reconfigurar un proceso para correr cada pieza en un solo ciclo (por ejemplo, corriendo la pieza en un torno de herramientas vivas), y también correr toda la cantidad de producción en una sola noche, simplifica dramáticamente el control de calidad. Típicamente solo las primeras y últimas piezas requieren inspección.

• Inventario reducido. El inventario también se simplifica. Los trabajos que corren en etapas dejan inventario en proceso por todo el taller. Las piezas hacen cola en las diversas estaciones, y el capital está atado en todo este stock sin terminar. Pero cuando un trabajo se reingeniera para que las piezas corran en un ciclo, el único inventario es materia prima y productos terminados.

• Velocidad. Al correr grandes cantidades durante la noche, Hogge puede a menudo llenar pedidos en 2 días que podrían haber tomado 3 semanas en el pasado. El taller puede responder a pedidos de emergencia más efectivamente de lo que una vez pudo.

• Previsibilidad. Las configuraciones hacen que el tiempo de los trabajos sea difícil de predecir. Pero cuando los trabajos corren desatendidos, el tiempo de configuración es una porción lo suficientemente pequeña del proceso que el Sr. Hogge puede pronosticar con precisión cuándo se completará un trabajo. "Puedo decir con tres meses de antelación si voy a cumplir la fecha de entrega en un pedido de 300 piezas", dice. Ese nivel de confianza nunca fue posible antes.

• La oportunidad de adelantarse. El tiempo disponible para la producción desatendida es lo suficientemente abundante que el taller no tiene que programarlo todo. Algo se deja abierto para lidiar con sorpresas. Si no vienen sorpresas, el taller sigue produciendo y a menudo se adelanta al cronograma. En una semana típica, el taller planea 80 horas de producción desatendida, pero podría obtener 100.

• Estabilidad de personal. La dotación de personal del taller ya no está directamente atada al estado del negocio. Durante la próxima caída en la economía, duda que tenga que despedir. Porque gran parte de la capacidad del taller ahora es desatendida, puede recortar primero las horas desatendidas.