La estrategia de producción innovadora de Ergoseal impulsa el crecimiento

Ergoseal no podía seguir el ritmo. Hace tres años, el fabricante de sellos mecánicos en Carol Stream, Illinois, ganó un contrato para diseñar y producir un sello más complejo que sus productos típicos. De los tres componentes mecanizados en el ensamblaje de este sello, dos de ellos requerían tres configuraciones cada uno en las máquinas herramienta de la empresa: dos configuraciones de torno y una de centro de mecanizado.

Ergoseal podía cumplir y mantener las necesidades de calidad de la pieza con esta secuencia de operaciones, pero el proceso era lento. Cuando el cliente aumentó significativamente su demanda de estos sellos, lo que debería haber sido un aumento bienvenido en el negocio fue en cambio causa de alarma. El fabricante de sellos respondió subcontratando el mecanizado. Nunca lo había hecho antes. El Gerente General Tom Hilaris dice que la elección implicaba costos y dificultades más allá de solo enviar la producción a otra instalación. Los plazos de entrega se alargaron, y la gestión de inventario se volvió más desafiante. También estaba la necesidad de monitorear las piezas entrantes para descubrir y responder a problemas de calidad. Como resultado, la atención que la empresa podría haber estado dando a encontrar nuevos clientes o mejorar el servicio a los existentes se gastaba en apresurarse para evitar decepcionar a este cliente cuya línea de productos la empresa no había estado equipada para manejar.

El Sr. Hilaris dice que la empresa sacó varias lecciones de esta experiencia. Una de las más básicas fue un sentido reforzado del valor de la fabricación interna. Ergoseal ha construido su negocio en la capacidad de tanto desarrollar como entregar sellos personalizados adaptados a las necesidades de los diseños particulares de bombas y compresores de cada uno de sus clientes. La empresa puede hacer esto de manera rentable porque posee su propia fabricación. Debido a la fabricación interna, por ejemplo, la empresa puede correr piezas de sello para varios clientes desde la misma barra de material para ahorrar costo, y puede correr piezas en cantidades minúsculas con poco tiempo de entrega para llenar pedidos inesperados. También puede ajustar y refinar operaciones de mecanizado para encontrar el equilibrio ideal entre precisión y velocidad para cada corte. Un proveedor de mecanizado subcontratado típicamente no está en posición de hacer nada de esto.

Pero la lección más grande que el Sr. Hilaris y su padre ambos sacaron se relacionaba con prepararse para que el negocio creciera. En manufactura, hacer buen trabajo es una cosa, se dieron cuenta, pero hacer buen trabajo que sea escalable es algo diferente. Era hora de que su taller se volviera escalable.

Recuperando el mecanizado

El padre de Tom es el fundador de la empresa John Hilaris, el presidente y CEO. Juntos, estos dos hombres vieron que era absurdo esperar que su negocio creciera si sus sistemas de producción no eran capaces de expandirse para enfrentar esa oportunidad cuando llegara. Si creían que podían crecer, entonces deberían actuar como si fueran a crecer. Específicamente, deberían prepararse para el crecimiento en el presente poniendo en marcha los procesos y procedimientos que podrían formar la base para mucha más producción en el futuro.

De hecho, durante el período de esta realización hace unos años, la empresa arguiblemente había alcanzado un momento ideal para prepararse para el crecimiento. Ergoseal entonces era aún lo suficientemente pequeño que la gerencia participaba directamente en cada aspecto del negocio y producción de la empresa, pero la empresa también estaba lo suficientemente establecida que tenía una variedad de clientes de contrato con números de pieza conocidos. Repensar la producción para esos números de pieza, es decir, desarrollar los procesos para hacer la producción de estas piezas lo más ágil, simple y eficiente posible, prepararía a la empresa para asumir rápidamente la producción de otros componentes de sellos mecánicos a medida que ganara este negocio.

La primera nueva máquina que este repensar trajo al taller fue un torno CNC Haas ST-20 con capacidad de herramientas vivas, una máquina capaz de producir las piezas de Ergoseal completas en un solo ciclo. Esas piezas de sello que fueron subcontratadas no deberían haber sido hechas en tres configuraciones, dice Tom Hilaris ahora, porque ese no era el enfoque escalable. Al consolidar todos los pasos de mecanizado de estas piezas en una configuración cada una en esta nueva máquina herramienta, Ergoseal logró un enfoque de mecanizado eficiente en tiempo y espacio que hizo posible, de hecho, fácil, traer el mecanizado subcontratado de vuelta a casa.

No mucho después de recuperar este mecanizado, la empresa estaba lista para crecer. Un impulso de marketing contribuyó a que la empresa diseñara y produjera más de 30 prototipos para probables nuevos clientes o nuevas líneas de productos en 2013, frente a cinco oportunidades tales en un año más típico. Algunos de esos prototipos llevarán a nuevos contratos de mecanizado de producción, y la compra de la nueva máquina fue una parte de la preparación de la empresa para esa actividad. Aquí hay más detalles sobre esa preparación, incluyendo otros pasos que la empresa tomó en su transformación de manufactura:

1. DNC

El primer paso no fue la nueva máquina herramienta. George Lang es el gerente de producción de Ergoseal. Empleado de la empresa desde 2009, había trabajado anteriormente en un rol de mecanizado para otros dos empleadores. El cambio que impulsó primero, lo que vio como la fruta al alcance de la mano para el taller de Ergoseal, fue implementar control numérico distribuido (DNC). Para permitir que los archivos de programa NC se enviaran directamente a las máquinas herramienta, el taller conectó los CNCs a un servidor común y comenzó a ejecutar el software PC-DNC Plus de Refresh Your Memory.

Antes de la compra de la máquina Haas, las máquinas herramienta del taller no ofrecían medios fácilmente accesibles de entrada digital al CNC. Estos CNCs más antiguos cada uno tenía solo un puerto RS-232. Cuando el programador, Alan Hackert, escribía un programa de pieza, llevaba una impresión al taller, donde ingresaba el programa línea por línea en el control de la máquina.

Esto no era tan inconveniente como suena. Las piezas típicas de Ergoseal requieren movimientos de torneado, fresado y taladrado directos, y la mayoría de las piezas son trabajos de contrato que se programan una sola vez y se ejecutan de forma recurrente. Así, los programas son cortos y los nuevos programas son infrecuentes. Aun así, DNC reveló a la empresa que la programación manual había sido más disruptiva de lo imaginado.

La pérdida de capacidad de máquina era solo parte de la disrupción. La máquina se quedaba inactiva mientras se programaba de esta manera. Lo que quizás era más significativo era la incertidumbre. Los cambios de ingeniería producían confusión en el proceso pre-DNC, porque siempre era difícil para el taller saber si el programa en el control representaba la versión más actual de la pieza. En retrospectiva, la empresa llegó a apreciar cuán agotador era esto. El sistema DNC, al asegurar que todos los programas activos están actualizados con las últimas revisiones, ha calmado el proceso del taller al eliminar la amenaza de este error. La diferencia es notable, dice el Sr. Hilaris.

2. ERP

Implementar un sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) fue el paso más difícil de la empresa, porque este cambio afectó a cada empleado.

El cambio era necesario. Ergoseal se estaba expandiendo no solo en su capacidad para hacer sellos, sino también en su capacidad para diseñarlos e ingeniarlos. Esta última capacidad solía recaer únicamente en el Sr. Hilaris mayor, pero hoy, con 15 empleados totales en la empresa, el personal de ingeniería ahora incluye un gerente de desarrollo de negocio, un gerente de ingeniería y un gerente de dibujo, junto con el gerente de producción. Todos estos hombres necesitan acceso compartido y fácil a información relacionada con trabajos y piezas en un formato consistente.

Pero incluso antes de que el personal creciera para necesitar esto, la empresa vislumbró cuán vulnerable era por la falta de un sistema integral para capturar información. El nuevo negocio en la empresa comienza con prototipado, y el prototipado puede ser apresurado, porque la máquina que hace el prototipo podría ser necesaria para producción. En esa prisa, una hoja de trabajo en papel podría no llenarse clara o completamente. Así, la empresa podría ganar un trabajo entregando un prototipo exitoso, solo para volver al papeleo y descubrir que nadie registró o recuerda exactamente cómo se había hecho ese prototipo. Uf.

El sistema ERP del taller de Global Shop Solutions hace que la captura de información sea fácil, porque los empleados pueden documentar pasos de procesamiento y su propia actividad simplemente escaneando códigos de barras en sus credenciales y en las diversas líneas de viajeros de trabajo.

O, para ser justos, el sistema eventualmente hace que la captura de información sea tan fácil, dice el Sr. Lang, quien admite que inculcar el hábito de usar credenciales y escanear códigos de barras en todo el personal de la empresa fue un proceso lento. Tomó meses antes de que el sistema se usara consistentemente lo suficiente para que la información en el sistema ERP fuera útil.

Pero una vez que Ergoseal llegó a ese punto, la información resultó útil de hecho. Guiaron a la empresa en una mayor mejora del proceso. Tener datos duros sobre las actividades del taller reveló dónde estaban las mayores fuentes de gasto, en contraste con los pasos de proceso que podrían parecer visiblemente incómodos pero que en realidad no tienen un gran impacto en el gasto de la pieza.

"Dominar el ERP te permite ver dónde está el 80/20", dice John Hilaris. "Para reducir tus costos, te permite ver qué pasos realmente necesitas tomar."

3. Multitarea

Esas piezas que solían ser subcontratadas ahora representan la mayoría de la producción en el torno ST-20. En esta máquina, se producen dos piezas por ciclo desde una chapa inicial, con las herramientas vivas asegurando que lo que solía ser operaciones de centro de mecanizado se puedan realizar en este ciclo también. El tiempo de mecanizado completo ahora es de 8 minutos por pieza. Eso es menos tiempo del que la pieza solía pasar solo en el centro de mecanizado.

Sin embargo, en ese entonces, el tiempo de ciclo de mecanizado no era el obstáculo principal para procesar estas piezas. El desafío era la variedad de configuraciones, y lo que esto requería en términos de llevar piezas de máquina a máquina, coordinar tiempo en diferentes máquinas, poner en cola piezas incompletas para esperar su turno en la siguiente máquina en la secuencia, y tener cuidado de cargar piezas precisamente en cada paso para asegurar precisión de operación a operación. Si bien la máquina herramienta multitarea ha compactado significativamente el tiempo de ciclo, ha hecho mucho más que esto al reducir el tiempo de caminata, errores de manejo e inventario en proceso a cero.

De hecho, el Sr. Lang dice que la ventaja de tener tanto del tiempo y gasto de procesamiento de la pieza en el ciclo de mecanizado es que las mejoras en el ciclo de mecanizado ahora se ven por su valor total. Herramientas que pueden entregar mayor eficiencia se vuelven fáciles de justificar. El taller recientemente refinó el ciclo de mecanizado con una herramienta combinada que especificó que realiza taladrado y chaflanado en un solo paso, ahorrando tiempo al eliminar un cambio de herramienta.

4. Celdas

Sin embargo, tan productivo como es el torno, aún más producción ocurre en su vecindad inmediata. La nueva forma de pensar de Ergoseal sobre la producción enfatiza celdas, dice Tom Hilaris. El tiempo de caminata puede reducirse aún más anticipando a dónde es probable que vaya una pieza a continuación y trayendo esa operación subsiguiente cerca de la máquina herramienta. Las piezas producidas en el torno ST-20 van a una operación de ensamblaje a presión, por lo que la celda de trabajo alrededor de este torno ahora incluye todos los recursos que el operador necesita para realizar este ensamblaje mientras la máquina está cortando piezas.

Una celda también se ha construido alrededor del último torno CNC del taller, un Haas ST-10 más pequeño. Esta máquina produce "copas", componentes comunes en todos los ensamblajes de sellos de la empresa. Todas las piezas de copa son aproximadamente similares, pero esta máquina produce una gama de tamaños y variedades para una gama de sellos de clientes.

Para cualquier pieza de copa, se necesitan dos operaciones de mecanizado. La región interna de la pieza se torne para permitir que se suelden orejetas en el interior. Después de esta soldadura, la pieza regresa al torno para que las marcas de quemado se tornen desde el OD. Debido a esta serie de pasos, el inventario en proceso también solía ser común para esta pieza, hasta que la empresa instaló la soldadora por puntos en una celda con este torno. Ahora, el operador puede mover la pieza de mecanizado a soldadura a mecanizado sin caminar en absoluto. Esta verdad sobre manufactura es tan simple y poderosa que es casi profunda: Solo la posición de su equipo puede determinar cuánto trabajo puede hacer su taller.

Juntos, las dos máquinas más nuevas en el taller, los tornos Haas, son ahora lo suficientemente productivos dentro de sus respectivas celdas que representan la mayor parte de la producción de mecanizado del taller. Otras máquinas más antiguas en el taller siguen siendo valiosas y aún entregan producción significativa, pero la presión sobre estas máquinas para entregar toda la capacidad de fabricación de piezas de la empresa ha sido aliviada.

Como resultado, el valor de estas máquinas ha cambiado. La forma en que la empresa las ve ha cambiado. Mientras los nuevos tornos son más puramente recursos de producción, estas máquinas más antiguas pueden servir cada vez más a la empresa en sus esfuerzos por construir el negocio. Estas máquinas más antiguas quizás no puedan mantenerse al día con los procesos de producción que Ergoseal está desarrollando en otras esquinas del taller, pero cada vez más ahora pueden estar disponibles para correr los trabajos de prototipado que llevarán a un crecimiento adicional.