Cómo un torno multihusillo CNC transformó la eficiencia del taller Mitotec Precision

Como taller de trabajos, Mitotec Precision sigue identificando formas de acelerar cambios para trabajos que corren en sus dos máquinas multihusillo CNC para operadores como el aprendiz-ahora-empleado Trevor Hutchins. Lotes de 20.000 piezas es su punto óptimo para estas máquinas. (Crédito: Mitotec Precision)

Mitotec Precision no es ajeno a los automáticos multihusillo de levas, pero es nuevo en multihusillo CNC habiendo comprado su primera en 2019 (añadió una segunda en primavera de 2022). Lo interesante es que la empresa de Necedah, Wisconsin, nunca ha usado sus multihusillo de levas tradicionales ni los más recientes CNC como se esperaría para este tipo de máquinas de alta producción.

"Somos un taller de trabajos", explica Clinton Pouillie, gerente general. "Aunque una máquina multihusillo convencionalmente podría dedicarse exclusivamente a correr una pieza o una familia de piezas similares, hemos encontrado la forma de hacer que 20.000 piezas por corrida funcionen para nosotros a pesar de los tiempos de cambio".

"Al considerar esto, primero preguntamos qué somos como empresa", explica Pouillie. "Si somos una empresa multihusillo, ahí es donde debemos hacer nuestras inversiones de capital. También consideramos cómo esto podría ayudar a mitigar el desafío de encontrar nuevos miembros del equipo ya que las máquinas pueden igualar la salida de cuatro máquinas de un solo husillo que podrían requerir múltiples operaciones, así como impulsar la producción general comparado con esas máquinas".

Pero incluso más allá de las mayores capacidades de producción, un multihusillo CNC ofrecería la oportunidad de responder más rápido a los plazos de entrega cada vez más cortos/trabajos urgentes de los clientes que podrían ser difíciles de entregar en múltiples máquinas de un solo husillo. Además, crearía una sola corriente de calidad de piezas mecanizadas para inspeccionar en lugar de muchas corrientes de diferentes máquinas.

Aprendí más sobre esto durante una visita reciente al taller de 80 personas, certificado ISO9001-2015, que ahora trabaja para acelerar configuraciones y minimizar tiempos de cambio para sus ahora dos multihusillo CNC, mientras enfrenta un buen desafío: esforzarse por mantenerlos alimentados con nuevo trabajo dado que podrían producir piezas terminadas cada 8 segundos.

Nueva identidad, dirección

La primera compra de multihusillo CNC fue tras un rebranding del negocio. Hasta finales de 2018, la empresa se conocía como Necedah Screw Machine Products. El cambio de nombre a Mitotec Precision se hizo para demostrar a clientes y potenciales nuevos empleados su movimiento desde máquinas mecánicas a nueva tecnología CNC como tornos suizos y centros torneado-fresado. (La compañía dice que el prefijo "mito" significa "similar a hilo" o preciso y su pronunciación implica fuerza y poder. La segunda mitad de su nombre representa la aptitud técnica de su equipo.)

El taller eligió máquinas de 8 husillos con capacidad de barra de 26 mm creyendo que esta configuración ofrecía la combinación correcta de tamaño y velocidad para las piezas complejas que correrían en ellas. También está en proceso de eliminar líneas de refrigerante externas, en su lugar haciendo circular aceite a través de la herramienta para acelerar aún más los cambios.

La plataforma multihusillo CNC fue el siguiente paso lógico en tecnología de mecanizado multitarea. Tras considerar algunos fabricantes, el taller eligió un MultiSwiss 8 × 26 de Tornos Technologies U.S. Corp.

Pouillie señala que Tornos ofrece sus máquinas multihusillo en varias configuraciones. El taller decidió que una máquina de 8 husillos con capacidad de barra de 26 mm ofrecía la combinación óptima de tamaño, velocidad de husillo (6.000 rpm) y capacidad de husillo para facilitar una amplia gama de piezas complejas y tamaños.

También aprecia el diseño de cojinetes hidrostáticos del husillo. "Lo que me impresiona es que la máquina puede estar corriendo ocho barras de acero de 1 pulgada de diámetro a 5.000 rpm y se oye el sonido del colector de niebla sobre cualquier ruido de husillos", dice Pouillie. "No oímos vibración ni traqueteo, lo que lleva a mayor vida de herramienta, mejores acabados superficiales y estabilidad general del proceso". El control de temperatura del aceite también contribuye a la estabilidad, mientras la entrega de aceite a alta presión (la máquina cuenta con bombas de refrigerante de alta presión de 20, 40 y 80 bar) es muy útil para romper y evacuar virutas de la zona de corte.

Pouillie dice que el taller usa software de programación TB Deco de Tornos, que considera particularmente valioso para la plataforma multihusillo. "La programación no es tan difícil como se podría pensar ya que cada husillo tiene su propio programa, pero puede ser un desafío coordinar códigos de espera sin el software", explica. "Además, también simula automáticamente una corrida de pieza para revelar códigos de error o condiciones de sobrecarrera antes de correr un trabajo. Adicionalmente, calcula el tiempo de ciclo extremadamente preciso al probar un trabajo".

El software TB Deco también ajusta automáticamente un programa de pieza completo cuando el programador hace cambios para mover operaciones del husillo con el tiempo de ciclo más largo (que en un multihusillo es el verdadero tiempo de ciclo de la pieza) a otro(s) husillo(s). Mitotec Precision tiene una licencia offline y su equipo de ingeniería la usa para crear todos los programas para los dos multihusillo CNC.

Actualmente, el taller está ideando formas de reducir tiempos de cambio que ahora están por debajo de 8 horas. Aunque eso puede ser el doble que configurar un solo husillo para un nuevo trabajo, la velocidad de producción de una máquina de 8 husillos compensa eso.

Por ejemplo, está mecanizando canales en el lateral de sus portaherramientas Goeltenbodt que se acoplan con un tope rectificado para permitir cambios rápidos con alta repetibilidad de posicionamiento. Haciendo esto, cada herramienta se dedica a un husillo específico y no hay necesidad de tocar de nuevo los cortadores. El taller también está eliminando líneas de refrigerante externas y en su lugar haciendo circular aceite a través de la herramienta para acelerar aún más los cambios eliminando la necesidad de que operadores como Trevor Hutchins, mostrado en la foto principal, remuevan y vuelvan a sujetar mangueras de refrigerante. Pouillie señala que el diseño abierto del MultiSwiss brinda a Hutchins fácil acceso a los portaherramientas "sin empaparse en aceite", bromea.

Mejora en respuesta al cliente

Mitotec Precision ha corrido varios trabajos en sus máquinas MultiSwiss y ha podido responder más rápido a trabajos urgentes de clientes. "Un cliente podría llamar necesitando 20.000 piezas de una pieza compleja en un mes", explica Pouillie. "Normalmente, esto significa que necesitaríamos capacidad libre en múltiples máquinas, que podríamos o no tener. Un multihusillo nos da la capacidad de responder con una máquina y una corriente de calidad para controlar".

Mitotec Precision reconfiguró su espacio para dejar espacio a ambos lados de sus dos multihusillo CNC porque prevé añadir más de estas máquinas de alta producción como parte de su modelo de negocio futuro.

El MultiSwiss también ofrece una oportunidad más segura para asumir más trabajo de un cliente porque el taller no tendrá que atar múltiples máquinas de un solo husillo para un solo cliente. Eso no tiene buen sentido empresarial. Y ahora que el taller tiene dos multihusillo CNC, los clientes con trabajos en uno no tendrán que preocuparse por que su trabajo no se complete a tiempo si esa máquina falla porque el trabajo podría transferirse fácilmente al otro.

Efectos dominó de producción más rápida

Aunque Mitotec Precision ha beneficiado del aumento de producción de piezas mecanizadas y otras ventajas que ofrecen los multihusillo CNC, esa mayor producción de dos máquinas individuales ha causado cuellos de botella en inspección y limpieza de piezas que ha trabajado para resolver.

Sistemas de inspección visual automatizados como este ayudan a aliviar cuellos de botella de medición creados cuando los multihusillo CNC aumentan significativamente los volúmenes de producción que el taller debe manejar.

Respecto a lo primero, los sistemas de visión automatizados de Oasis Inspection Systems han demostrado ser valiosos para acelerar la inspección de piezas. "Ciertamente no queremos tener que detener la producción en un multihusillo CNC que podría estar soltando piezas terminadas cada 8 segundos para inspeccionarlas manualmente en intervalos específicos durante un trabajo", señala Pouillie. "Procesos de inspección rápidos y automatizados nos permiten cumplir requisitos de reporte de calidad mientras mantenemos estas máquinas en marcha".

Como la inspección de piezas, la limpieza puede convertirse en cuello de botella cuando los volúmenes de producción aumentan. Esta es una razón por la que Mitotec Precision añadió una lavadora de piezas de cámara única con solvente y sistema automatizado de carga/descarga.

Respecto a lo segundo, Mitotec Precision añadió una lavadora de piezas de cámara única, solvente al vacío con sistema automatizado de carga/descarga de JCOM Imports. Como la inspección, la limpieza puede convertirse en cuello de botella dado que los multihusillo CNC producen piezas complejas (a veces con características como agujeros ciegos) tan rápido. Además, las regulaciones de limpieza de piezas se vuelven cada vez más estrictas.

Las piezas se limpian inundando el tambor de la unidad (con opción de girar o voltear piezas y usar ultrasonidos) para limpiarlas a estándares médico-grado (50 programas/recetas de limpieza diferentes disponibles). También opera bajo vacío para eficiencia energética y para proteger componentes de la máquina. Mitotec Precision está integrando un sistema de código de barras para cada canasta de piezas con la receta de limpieza adecuada para simplificar el proceso para empleados.

Los multihusillo CNC liberaron tiempo en los cuatro VMC de Mitotec Precision que antes se usaban principalmente para operaciones secundarias. Ahora, el taller usa máquinas como este VMC Brother con cambiador de palets y sujeción hidráulica para trabajo de producción.

Por el contrario, los multihusillo CNC han liberado tiempo en los cuatro VMC del taller que antes se usaban principalmente para operaciones secundarias. Ahora, los usa para trabajo de producción. Un ejemplo que vi durante mi visita fue una pequeña fundición para aplicación médica corrida en un VMC Brother con cambiador de palets usando mordazas hidráulicas y sistema Paws Workholding en mesa rotativa.

Próximos pasos

El taller ha dado más pasos en el camino multihusillo CNC alterando la distribución de su taller —no solo para acomodar su segundo MultiSwiss, sino multihusillo CNC adicionales a cada lado del par actual. Un desafío para el Gerente de Ventas Warren Schoenborn es encontrar nuevo trabajo para generar pedidos pendientes en esas máquinas mientras mantiene disponibilidad para trabajar en un trabajo de alto volumen cuando un cliente lo necesite. Respecto a lo primero, está explorando nuevos mercados para el taller, como médico y óptica.

Independientemente, esto se alinea con el mantra de Mitotec Precision de pensar diferente y creativamente. Este es un ejemplo de talleres con los que disfruto mantenerme en contacto. Quién sabe qué nuevo proceso o tecnología una visita posterior en algún momento podría revelar.

Las apariencias importan

Empecé a escribir sobre negocios de mecanizado y manufactura hace 25 años. (Cómo vuela el tiempo). De todos modos, cómo tales empresas ahora se presentan en términos de su operación física (y en línea también) es drásticamente diferente de años atrás. Observe el vestíbulo de Mitotec Precision. ¿Parece la entrada a un "taller de mecanizado"? No. Y eso es bueno en términos de ayudar a cambiar la percepción de qué es un negocio que se enfoca en mecanizado —o más apropiadamente sirviendo a sus clientes de manufactura.