DP Tool & Machine Inc.: Elevando la producción con soluciones avanzadas de manufactura y mecanizado

DP Tool & Machine Inc. (Avon, NY) es un taller mecánico por contrato que se beneficia de una amplia gama de tecnologías avanzadas de mecanizado y manufactura. Estas incluyen máquinas multitarea y de cinco ejes, así como automatización y algo de conectividad digital.

La estrategia clave de negocio de DP Tool es la estandarización cuando se trata de máquinas herramienta y automatización. La estandarización de máquinas y plataformas de control da al taller consistencia y flexibilidad, hace el mantenimiento de máquinas más fácil, acorta la curva de aprendizaje para empleados y les permite moverse de una máquina a la siguiente sin causar cuellos de botella o pérdida de tiempo de producción.

Los hermanos Peter y David Phillips dirigen DP Tool, la empresa que su padre empezó en 1972. El negocio ha crecido de uno que aceptaba cualquier trabajo que llegara por la puerta a uno con más de 100 clientes en industrias tan diversas como automotriz, alimentos y bebidas, imágenes de salud, maquinaria, petróleo y gas, y distribución de energía. El crecimiento está impulsado por nuevo trabajo que llega tanto de clientes existentes como de nuevos clientes.

Según los hermanos Phillips, DP Tool tiende a dejar trabajos commoditizados a otros talleres mientras persigue trabajos de alto valor agregado que involucran piezas complejas de tolerancia ajustada que la mayoría de talleres no pueden producir costo-efectivamente. Los trabajos objetivo para DP Tool son aquellos que abarcan familias de piezas que requieren entregas just-in-time. Este tipo de trabajo como mecanizar componentes automotrices para vehículos especializados como la camioneta Ford Raptor y el Ford Shelby GT 500 Mustang se presta bien a las muchas máquinas automatizadas del taller.

DP Tool tiene más de 50 máquinas herramienta, todas de Mazak Corp. (Florence, KY). La alineación incluye todo desde centros de torneado, máquinas multitarea y máquinas de cinco ejes completos hasta verticales estándar, horizontales y tornos verticales.

Las piezas de trabajo en DP Tool son tanto redondas como prismáticas y están hechas de una variedad de materiales, incluyendo cobre, Inconel, aceros inoxidables, latón, aluminio, hierro dúctil y aceros para herramientas. Los tamaños típicos pueden variar desde piezas que miden 0,500-36 pulg (12,7-914 mm) de diámetro y presentan tolerancias que van desde ±0,001 hasta tan ajustadas como ±0,0003 (0,01 mm). Las operaciones de procesamiento de piezas del taller abarcan torneado, fresado, taladrado y roscado además de mandrinado profundo y torneado duro.

Los lotes de trabajo son desde una pieza hasta cientos, pero el promedio típicamente cae entre 15 y 20 piezas. La mayoría de los trabajos de alta mezcla/bajo volumen y producción de corridas cortas del taller son parte de trabajos recurrentes, y en el transcurso de un mes, DP Tool puede enviar piezas para más de 500 trabajos.

Los Mazaks más recientes del taller son siete centros de mecanizado horizontales HCN 5000, algunos de los cuales presentan los nuevos controles Mazatrol Smooth de Mazak. Las siete máquinas son parte de un sistema de automatización de alta densidad Mazak Palletech de dos niveles. Cuenta con un robot guiado por riel, capacidad de almacenamiento de 60 pallets y el controlador de celda Smooth PMC de Mazak que supervisa todas las operaciones y ayuda a DP Tool a aprovechar la flexibilidad de la celda.

Con el Sistema de Automatización Palletech, un operador puede, a veces, mantener las siete HCN 5000 funcionando sirviendo las estaciones de carga/descarga y manteniéndose al día con los cambios de herramienta requeridos. El sistema presenta un preajustador totalmente automático programable y el software Smooth PMC de Mazak. Aunque inicialmente adquirido para un gran trabajo de producción, se agregaron máquinas adicionales, y la flexibilidad de la celda permite al taller llenar subidas y bajadas de producción con otro trabajo para mantener el horario de la celda lleno.

«Lo que hacemos es cargar un trabajo de producción, luego llenar cualquier espacio disponible con trabajos just-in-time», explicó Peter Phillips, presidente de DP Tool. «Normalmente dedicamos el trabajo de alto volumen a tal vez tres de las HCN, mientras que los trabajos de corrida corta van a las otras cuatro con magazines de 160 herramientas. La celda es muy flexible y podemos configurarla para satisfacer nuestras necesidades específicas, corriendo ciertos trabajos durante el día y otros durante la noche».

En sus Multiplexes automatizados, DP Tool, de nuevo, corre más que solo trabajos de mecanizado de alto volumen: algunos involucran solo 10 o 20 piezas, usualmente en forma de familias de productos. Operadores en estas máquinas automatizadas simplemente mantienen las mesas gantry suministradas con piezas en bruto que entran a las máquinas y salen completas. Los operadores no son responsables de ninguna operación de mecanizado excepto cambiar herramientas desgastadas y hacer compensaciones cuando es necesario. Sin embargo, son responsables de verificación de calidad de piezas, así como medición e ingreso de datos en un SPC. También hacen algo de ensamblaje y trabajo de acabado cuando se necesita.

«Con nosotros, la automatización no se trata solo del dinero, se trata de manejo de piezas», comentó Phillips. «Cada vez que alguien mete la mano en una máquina para cargar o descargar una pieza, incluso si solo pesa 15 lb [6,8 kg], y tiene que hacerlo todo el día, terminas con problemas ergonómicos. Así que, para nosotros, siempre es mejor tener un robot o algún tipo de automatización».

Agregó que el taller obtiene un mayor retorno de su inversión cuando puede configurar trabajos rápidamente, y el gantry básico de Mazak les permite hacer eso dado lo fácil que es cambiar y programar. «Todo son ciclos enlatados», dijo. «Escribimos un par de variables y el sistema carga la pieza».

Además de optimizar la producción a través de la automatización, el taller ha estado implementando MTConnect y más recientemente pilotó el protocolo de comunicaciones estándar en un subconjunto de máquinas más pequeñas.

«Reconocimos inmediatamente su valor», dijo Phillips. «En este punto no es solo recolección de datos, sino también el hecho de que da a nuestra gente mayor visibilidad en sus resultados operativos individuales. Eventualmente, queremos llegar al nivel donde tengamos monitores por todo el taller para que todos puedan medir la salida de su departamento, luego usar esos datos para establecer y alcanzar metas. También mediremos alguna utilización/efectividad general del equipo (OEE)».

Casi todos los tornos multitarea Mazak de DP Tool tienen capacidad de eje Y y husillos simples o gemelos. Estas máquinas, junto con los verticales de cinco ejes completos del taller, permiten a DP Tool mecanizar tantas, si no todas, las características de una pieza en una sola puesta a punto para mantener tolerancias relacionales extremadamente ajustadas. Sus máquinas Integrex, en particular, proporcionan la flexibilidad para producir piezas prismáticas que rara vez se consideran para una operación de torneado desde barra redonda para eliminar manejo de piezas.

«Cada vez que una máquina se detiene para intervención del operador, el lapso de tiempo puede variar», explicó Phillips. «No hay consistencia. Y con los Mazaks, las piezas salen de las máquinas completas con producción Done in One. Esto impulsa la calidad porque podemos controlar y garantizar la precisión posicional ya que la máquina hace todo el manejo de la pieza».

«Para nuestro tipo de trabajo, los Mazaks hacen las configuraciones de trabajo mucho más rápidas y fáciles», dijo David Phillips, vicepresidente de DP Tool. «Los nuevos controles Mazatrol Smooth, por ejemplo, son mucho más potentes y nos permiten importar archivos de modelo de pieza y crear programas de máquina directamente desde ellos. Los controles reducen enormemente el riesgo de desechar la primera pieza de un trabajo».