Celebrando 102 Años de Innovación en Nolte Precise Manufacturing

En 1916, cuando Nolte Precise Manufacturing abrió las puertas de su negocio en Cincinnati, Ohio, como un taller de máquinas de tornillo, los fundadores difícilmente reconocerían ese negocio tal como existe en 2018. Unas 102 años de operación continua es algo para admirar, pero más importante, plantea la pregunta de qué ha hecho la gerencia para asegurar ese legado.

Cuando Nolte empezó, la industria de máquinas de tornillo era algo distinta de la industria general de talleres de mecanizado. En algunos aspectos era más avanzada en parte porque el uso de máquinas automáticas, que eran accionadas por levas y diseñadas para correr producción continua, a menudo podían superar las producciones más cortas que necesitaban más flexibilidad y más supervisión del operador.

Esta dicotomía de producción media a alta continua versus tamaños de lote pequeños con múltiples cambios continúa hoy, pero es un animal muy diferente al que fue durante gran parte del siglo XX. La razón es que la definición de producción media-alta ha cambiado significativamente. En muchas industrias, ciclos de vida de producto más cortos han resultado en la contracción general de tamaños de lote (requiriendo cambios más frecuentes) y ha impactado la tecnología de producción en la que la industria de máquinas de tornillo confió durante muchos años, moviéndola más cerca del lado de la flexibilidad de la ecuación.

Como resultado, talleres como Nolte han necesitado cambiar o perecer. La familia que posee Nolte eligió cambiar, y como resultado, celebrará su 103er cumpleaños en 2019. Nos sentamos con Doug Coster, propietario de cuarta generación y presidente de Nolte, para discutir la capacidad de la empresa para adaptarse en el pasado, presente y futuro.

Tantas Opciones

Durante gran parte de la historia de Nolte Precise, la definición de un taller de máquinas de tornillo era bastante directa. Significaba que el trabajo principal de un taller eran piezas torneadas, a menudo relativamente simples y usualmente en cantidades lo suficientemente grandes que las máquinas podían configurarse y dedicarse a la producción de un solo trabajo o conjunto de trabajos para un cliente dado.

La tecnología de máquina herramienta se construyó alrededor de movimientos de carros accionados por levas que demandaban habilidades específicas y mucho tiempo para la puesta a punto. Una vez configurada, la máquina podía funcionar «automáticamente» por tiempos significativos con poca interferencia del operador.

Los ciclos de vida de producto eran mucho más largos y un conjunto dado de especificaciones básicas de pieza podía permanecer virtualmente sin cambios, a veces por años. Los talleres de máquinas de tornillo lo hicieron bien por muchos años. Sin embargo, ese modelo de negocio evolucionó y los talleres supervivientes como Nolte pudieron reconocer ese cambio y cambiar con él.

El Sr. Coster dice que cuando se unió a Nolte, el taller, como muchos talleres de máquinas de tornillo, estaba corriendo automáticos. Corría unos 40 Brown & Sharpe, de los cuales la empresa tiene tres de esas máquinas left en la planta hoy.

«Comenzamos la transición de levas a CNC lentamente», recuerda el Sr. Coster. «Nuestro primer CNC suizo se compró en 1994 específicamente para un trabajo para el que ganamos el contrato. Era una pieza más compleja y tolerancia más ajustada que gran parte de nuestro trabajo normal, pero indicaba la dirección que necesitábamos tomar la empresa estratégicamente».

Otra confirmación de que la escritura estaba en la pared en los años 90 para el taller de máquinas de tornillo tradicional, como se definió por muchos años, vino con el cambio de nombre de la asociación comercial para talleres de máquinas de tornillo, que incluía a Nolte y muchos otros talleres como él. La asociación pasó de la National Screw Machine Products Association a la Precision Machined Products Association. Nolte ha sido miembro activo de la asociación desde 1943.

«Con la adición de capacidad de mecanizado CNC, comenzamos el cambio de infraestructura, que con el tiempo requirió reemplazar el departamento de levas con capacidad de programación CAD/CAM. Estandarizamos con DP Technology para nuestra programación fuera de línea», dice el Sr. Coster.

Muchos talleres de máquinas de tornillo, incluyendo Nolte, descubrieron que con el cambio de infraestructura a capacidad de programación CNC, operaciones de mecanizado no tradicionales se volvieron factibles. A diferencia del ajuste de levas, el código G no le importa qué tipo de máquina está corriendo.

Haciendo Más

Hoy, la cartera de servicios al cliente de Nolte incluye torneado CNC, mecanizado suizo CNC, fresado CNC, sub-ensamblaje y mecanizado automático de tornillo monohusillo/multihusillo para cantidades de producción media a alta. Estas capacidades operacionales expandidas permiten una expansión de la base de clientes de la empresa y atrajeron una gama más amplia de industrias servidas por Nolte.

«Generalmente no compramos máquinas sin el trabajo para poner en ellas», dice el Sr. Coster. «Sin embargo, al haber expandido las capacidades de nuestro taller a operaciones más variadas, somos capaces de atraer trabajo de nuestros clientes que de otro modo habría ido a otro taller».

La pieza central de la capacidad de mecanizado de Nolte es su pericia gestionando producción de piezas complejas a través de sus máquinas suizas CNC. Después de correr varias marcas de CNC suizo, en 2013 Nolte estandarizó su taller con máquinas Tsugami.

«Nuestra máquina Tsugami más nueva es un modelo BO 206», dice el Sr. Coster. «Es una máquina de 20 mm con seis ejes, configuración de herramientas gang opuestas. También está equipada con un paquete chucker que nos da la flexibilidad de correr la máquina con o sin buje guía como lo dicte la relación longitud-diámetro de la pieza. Muchos trabajos corren mejor en una máquina de cabezal deslizante aunque no sean piezas tipo suizo tradicionales. La clave es soltar la pieza lo más completa posible usando una sola manipulación».

Una razón por la que el Sr. Coster cree en enfocarse en una sola marca, como Tsugami, es la familiaridad que los programadores, personal de puesta a punto y operadores pueden establecer experiencia con una marca. Con el tiempo, son capaces de volverse competentes con estas máquinas en lugar de reaprender las idiosincrasias de diferentes marcas. El control FANUC que Tsugami usa también es una ventaja para estandarizar porque la mayoría de la gente de Nolte está familiarizada con él.

Siempre que es posible, Nolte diseña el flujo de trabajo para mantener la calidad en un nivel alto mientras reduce costes de fabricación excesivos y tiempos de ciclo de múltiples manipulaciones de pieza. Esto es resultado de tener el equipo correcto para el procesamiento de piezas y personal familiarizado con sacarle el máximo provecho. «No importa si es torneado suizo o fresado de cuatro ejes; si podemos configurarlo una vez y quitar mano de obra de correrlo, estamos ahorrando tiempo, dinero y produciendo piezas de calidad más consistentemente», dice el Sr. Coster.

Moviéndose hacia Producción Desatendida (Lights-Out)

Hacer buenas piezas durante horas que históricamente se considerarían tiempo de inactividad, usando poca o ninguna mano de obra, es suficiente para tentar a cualquier taller de máquinas CNC. Ahí es donde Nolte se dirige con su producción de mecanizado suizo.

«Actualmente, estamos corriendo hasta cinco de nuestras máquinas suizas desatendidas», dice el Sr. Coster.

Pero la producción desatendida no es tan simple como cambiar un interruptor de luz de encendido a apagado. Hay pasos que un taller necesita poner en marcha para ejecutar exitosamente manufactura lights-out. Probablemente el más importante es seleccionar el trabajo correcto para correr a través de la máquina herramienta. Nolte corre una variedad de materiales y aunque los materiales de libre mecanizado son ideales para mecanizado desatendido, el proceso tiene que afinarse para acomodar otros materiales que son más difíciles de mecanizar.

«No somos exclusivamente un taller de latón», dice el Sr. Coster. «Así que necesitamos ser capaces de configurar nuestros trabajos para que el desgaste de herramienta pueda ser acomodado. A veces, hemos encontrado, aceros pre-endurecidos y otros materiales más duros pueden correr realmente mejor que los materiales más blandos». Una forma en que se preparan para un proceso estable, eliminando variabilidad, es correr barra rectificada a través de las máquinas suizas cuando se usa el buje guía. Esto ayuda con el desgaste de herramienta reduciendo variabilidad barra a barra.

Una ventaja que el modelo convertible BO 206 trae al proceso al eliminar la necesidad de un buje guía, es que permite el uso de barra laminada en frío. No tener que usar barra rectificada y eliminar la necesidad de ajustar el buje guía ahorra costes de material y tiempo de puesta a punto porque el collet de morro de husillo es más tolerante a variaciones de barra que un buje guía.

Además de asegurar que el programa de máquina herramienta corriendo la pieza desatendida es estable, hay otras consideraciones auxiliares que Nolte toma en cuenta para sus operaciones lights-out. Los Tsugamis de la empresa están equipados con alimentadores de barra FMB con bandejas de alimentación de revista. Dependiendo del diámetro de la barra, estas revistas pueden contener suficiente material para llevar a la máquina a través de un turno lights-out.

Para ayudar a controlar virutas, Nolte usa refrigerante de alta presión (Nolte corta con aceite) para todas sus máquinas suizas. Esto controla la formación y evacuación de virutas, lo cual es importante para operación desatendida. Nadie quiere un nido de pájaro a mitad de la noche.

Hay una preocupación seria de la posibilidad de incendio durante una operación lights-out, especialmente cuando se corta con aceite. Por lo tanto, Nolte ha equipado todas sus máquinas suizas con sistemas de supresión de incendios.

Sin intervención del operador, el manejo de salida de piezas terminadas puede pasarse por alto. Algunas de las piezas que Nolte corre a través de sus máquinas suizas lights-out tienen una especificación de no-marcado, haciendo el manejo post-proceso parte de la operación. Para estos trabajos, Nolte usa un acumulador rotativo para manejar y clasificar más cuidadosamente el trabajo que sale de las máquinas.

La manufactura lights-out es una empresa de riesgo/recompensa. Las recompensas pueden ser grandes si los riesgos pueden minimizarse. Esto significa cometer errores y aprender de ellos.

Mirando al Futuro

Nolte ha visto muchos cambios en la fabricación metalmecánica. También ha logrado adaptarse exitosamente a estos cambios evaluando cuidadosamente qué funciona y qué puede ser transitorio.

La próxima inversión que Nolte planea hacer es automatizar las operaciones de piezas sujecionadas por plato de la empresa. La barra es ciertamente importante para la capacidad del taller, pero el Sr. Coster ve la capacidad de procesar slugs (brutos) y automatizar el manejo de material de piezas sujecionadas como una dirección a seguir.

«Por ejemplo, hemos pedido un centro de torneado alimentado por pórtico para procesar brutos sujecionados más grandes, de 3,125 pulgadas y arriba, como parte de nuestros planes», dice el Sr. Coster. «Además, estamos viendo robots para ayudar con automatización en nuestras otras operaciones de mecanizado».

Avanzando, el Sr. Coster planea continuar enfocándose en automatización como tenga sentido para su taller. «Uno de los beneficios que Nolte ha disfrutado de sus operaciones lights-out es que la fuerza laboral se ha mantenido en su lugar, pero re-desplegada dentro del taller a trabajo de mayor valor añadido»,

dice el Sr. Coster. «Todos están experimentando escasez de mano de obra calificada, así que mantener buenos trabajadores y crear un ambiente en el que la gente quiera trabajar es clave para gestionar los próximos 102 años».

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