Revolucionando Tiempos de Puesta a Punto con una App Desarrollada con el Proveedor

Una relación sólida con los proveedores es una parte importante del éxito de un taller. Cuando ambos pueden unirse para abordar preocupaciones importantes de la planta de producción, la resolución llega más rápido y los resultados suelen ser más efectivos y duraderos. Un taller en el área de San José, California, recientemente recurrió a uno de sus proveedores de máquinas herramienta para ayudar a implementar estrategias para reducir tiempos de puesta a punto y agilizar el proceso, y está dando enormes dividendos.

Enfrentando Desafíos

Micro-Mechanics diseña, fabrica y comercializa piezas y herramientas de alta precisión usadas en aplicaciones críticas para la industria semiconductora y otras industrias de alta tecnología. El CEO Chris Borch fundó la empresa en 1983 en la trastienda de una fábrica de sombreros de un amigo en Singapur. Dice que tropezó con la necesidad de una herramienta de alta precisión que se usaría en la producción de semiconductores, así que con solo 600 dólares de capital inicial pudo comprar un torno y una fresadora para comenzar a fabricar la pieza muy pequeña usada en el ensamblaje de chips.

Durante los siguientes 35 años, la empresa ha crecido para servir una base mundial de clientes desde cinco instalaciones de fabricación ubicadas en Singapur, Malasia, China, Filipinas y EE. UU., junto con presencia de ventas directa en Taiwán y Europa. Eso nos lleva a la ubicación de Morgan Hill, California, dedicada a clientes de EE. UU. y empleando unas 50 personas produciendo piezas para las industrias aeroespacial, láser y semiconductora. Estas industrias son particulares en sus especificaciones de mecanizado, y generalmente requieren pequeñas cantidades. Así que Micro-Mechanics está presionada para encontrar formas de gestionar bien la alta variedad.

Por supuesto, el trabajo de alta variedad y bajo volumen no es inusual, ya que cada vez más fabricantes de EE. UU. lo enfrentan a diario. Micro-Mechanics, sin embargo, también tiene el desafío de su ubicación en una geografía de costes particularmente alta y usa esa restricción como motivación para trabajar más duro en encontrar nuevas formas de ser competitivos.

Eficiencia Ágil

Una de las filosofías generales de la empresa es producción muy esbelta (lean), eliminando tanto tiempo de puesta a punto como sea posible incorporando muchos procesos fuera de línea. La planta de producción tiene alta utilización relativa a mano de obra directa. La empresa trabaja con sus proveedores para eliminar las habilidades sin valor añadido del tiempo de puesta a punto.

En la planta de producción, separados de varias fresadoras, hay dos centros de torneado Okuma LB4000 EXII de dos ejes. Estas máquinas están dedicadas estrictamente a operaciones de torneado de producción —piezas y procesos probados. La mayoría de las piezas que la empresa mecaniza requieren trabajo de fresado significativo también, pero para simplificar el proceso de puesta a punto, ese trabajo se reserva para las fresadoras al otro lado del pasillo.

Además de tener una máquina de producción redundante, Micro-Mechanics también tiene una división de ingeniería de prototipos donde equipos de fresado y torneado con la misma configuración que las máquinas de producción se usan para desarrollar y probar procesos antes de enviar trabajos a la planta. La optimización de procesos comienza con las máquinas de prototipo, donde se pueden desarrollar mejoras sin impactar trabajos de producción.

Dirección Clara

Según el Sr. Borch, una gran parte del éxito en las máquinas Okuma viene del preajuste de herramientas. Los programadores envían los requisitos de utillaje al departamento de preajuste, donde se rastrea y mantiene la data de herramientas. La empresa presta mucha atención al desgaste de herramienta y expectativas de vida de herramienta y aplica su experiencia en predecir el rendimiento del utillaje en trabajos futuros. Un sistema de medición de alta precisión se usa para la geometría de preajuste. La información, incluyendo diámetro, punta de herramienta y vida de herramienta, puede entonces escribirse en un chip RFID, que se incrusta en los portaherramientas Capto. Para cuando el utillaje llega a las máquinas, la única preocupación del operador es seguir el guión preparado para colocarlo en las posiciones correctas de la torreta, ya que todos los datos de herramienta se leen y capturan automáticamente por el control Okuma.

Micro-Mechanics está impulsada por la idea de fabricación digital, siempre buscando oportunidades para reducir error del usuario eliminando entrada de datos. Establecer automáticamente datos de offset y geometría de herramienta mediante hardware RFID incrustado y software de control Okuma reduce significativamente una de las fuentes de error más comunes. La empresa también trabajó con Okuma para desarrollar un proceso para eliminar errores asociados con llamar el programa apropiado desde una orden de trabajo tradicional en papel. El equipo de software de Okuma creó una app, llamada Interfaz de Gestión de Programas Micro-Mechanics, que usa un escáner de código de barras y código QR para llamar automáticamente la información del programa apropiado. Como protección añadida, el código QR importa automáticamente modelos 3D de la pieza, utillaje y sujeción al Sistema de Evitación de Colisiones (CAS) de Okuma, que monitoriza la posición de la máquina en modos manual y automático para evitar choques.

Las primeras piezas de cada trabajo se manejan en el departamento de ingeniería, donde el proceso de puesta a punto y producción puede refinarse sin ralentizar otros trabajos que corren en las máquinas de producción. Se elabora una hoja de ruta que comunica las materias primas que se moverán por la instalación con el trabajo y todas las operaciones que se le aplicarán hasta que sea una pieza terminada. En la parte superior de esta hoja de ruta hay un código QR que se usa para identificar la pieza que se está fabricando.

Cuando el trabajo está listo para ejecutarse en el entorno de producción, el operador escanea el código QR para acceder a la red de la empresa y encontrar toda la documentación de puesta a punto y modelado relacionada con la pieza. La información importada incluye el programa de pieza, los datos del modelo de evitación de colisiones, el utillaje que está en la torreta, las características a inspeccionar, y cualquier documentación adicional que el operador necesite. El operador puede ver la información en un monitor externo que se monta al lado del control Okuma, proporcionando un área de visualización mucho mayor.

Con los últimos datos de puesta a punto cargados automáticamente, CAS puede verificar virtualmente interferencias y asegurar que no ocurrirá una colisión una vez que se inicie el ciclo de mecanizado.

La app está funcionando como se imaginaba, simplificando el proceso de puesta a punto y eliminando potencial error del usuario. El Sr. Borch explica: «Desde un punto de vista digital, antes de la app, teníamos que entrar y adjuntar las herramientas manualmente a esas posiciones. Ahora todo se hace simplemente escaneando el código QR. Imita físicamente poner esas herramientas. Nos esforzamos por eliminar el tiempo de puesta a punto en la línea».

Como las herramientas de torno son difíciles de ajustar, los talleres pueden tener tendencia a dejarlas en la torreta si hay posiciones disponibles. Pero modelar las herramientas extráneas es impráctico, y las probabilidades de una colisión pueden aumentar rápidamente con ellas aún en juego.

La política de Micro-Mechanics es quitar toda la sujeción de la máquina y todas las herramientas de la torreta y borrar todos los datos de herramienta y datos de evitación de colisiones que se mantienen en el control cada vez que se pone a punto un nuevo trabajo. Este proceso asegura que solo lo necesario para el siguiente trabajo esté presente en la puesta a punto subsiguiente. Cuando se escanea el código QR para el siguiente trabajo, todos los datos del trabajo anterior se borran automáticamente y todos los datos para el nuevo trabajo se cargan en el control.

Los Resultados Hablan por Sí Solos

No solo la app reduce enormemente errores en la puesta a punto, también ha reducido drásticamente los tiempos de puesta a punto. El Sr. Borch dice que trabajos que en el pasado comúnmente tomaban horas en ponerse a punto ahora pueden hacerse en tan solo 10 minutos.

A medida que la empresa añade centros de torneado Okuma adicionales, la app puede cargarse fácilmente en las nuevas máquinas. Según Casey Croussore, ingeniero senior de software en Okuma, también podría expandirse para acomodar centros de mecanizado. «No podemos meter la app en una caja y venderla tal cual porque está escrita alrededor de la arquitectura de Micro-Mechanics», dice el Sr. Croussore. «Pero la misma tecnología puede usarse con prácticamente cualquier aplicación o cliente, desarrollándola caso por caso».

Micro-Mechanics ha mantenido una fuerte relación de trabajo con Okuma y su integrador, Gosiger, para reducir costes y agilizar su proceso de producción. Continúan buscando más formas de automatizar tanto como sea posible, aumentar eficiencias y minimizar errores. A medida que la empresa continúa expandiéndose y añadiendo capacidades, esta estrategia jugará un papel clave.