Caso de Estudio: Micro-Mechanics Aumenta Productividad y Rentabilidad con Sistemas Integrados

Alcanzar el siguiente nivel en productividad no se trata de la incorporación de productos individuales, sino de la integración de sistemas completos que trabajan juntos para ayudar a los fabricantes a lograr mayores eficiencias. En Micro-Mechanics, han hecho justamente eso para aumentar la productividad, rentabilidad y una ventaja competitiva global.

Micro-Mechanics diseña, fabrica y comercializa piezas y herramientas de alta precisión usadas en aplicaciones críticas para el proceso para las industrias de semiconductores y aeroespacial. Su CEO, Chris Borch, cree en lo que llama la «ciencia del mecanizado». Decidió poner nuestra afirmación a prueba. Literalmente.

Una Búsqueda Proactiva y Científica de la Excelencia

Según su sitio web, la misión de la empresa es proporcionar a sus clientes «Piezas y Herramientas Perfectas, A Tiempo, Cada Vez», basado en procesos de fabricación escalables, repetibles y rentables. Su estrategia para lograr esa misión es «perseguir incansablemente mejoras de producto y operativas». Así es como se involucraron con HAIMER.

Cómo Comenzó

Hace seis años, un estudio interno de todo su proceso de mecanizado mostró que la configuración y calibración de herramientas estaba consumiendo la mayor parte de su tiempo sin mecanizar. Micro-Mechanics fabrica piezas muy complejas con muchas características que requieren hasta 70 herramientas por pieza para completar. La mayoría son corridas pequeñas. En un promedio de hasta 10 minutos por configuración de herramienta, la empresa a menudo gastaba hasta ocho horas cargando y preparando ensamblajes de herramientas para mecanizado.

Tenía sentido que eliminar desviaciones de herramientas y llevar la mayor cantidad posible de procesos de configuración fuera de línea mejoraría drásticamente el tiempo de actividad de la máquina.

Para ver si la última tecnología de portaherramientas podría ofrecer una solución, se envió un equipo de investigación a Alemania para visitar varias plantas y preparar un estudio exhaustivo de lo que había en el mercado. HAIMER rápidamente subió a la cima entre las empresas de tecnología potenciales que podrían ayudarlos, en parte porque su plataforma de soluciones consistía en un sistema completo de productos que trabajaban perfectamente juntos para afectar los mismos problemas que Micro-Mechanics buscaba abordar.

La Línea de Prueba de Proceso Completo de HAIMER

A diferencia de muchas situaciones donde HAIMER ayuda a los clientes con un problema particular y luego gradualmente adoptan uno o más de nuestros productos, Chris Borch tomó la medida audaz de construir una línea de ingeniería completamente nueva en la planta de la empresa en California específicamente para probar la solución completa de accesorios de máquina herramienta HAIMER.

«Determinamos que sería difícil mezclar equipos viejos y nuevos y compilar buenos datos», dijo. «Empezamos de cero con tres máquinas CNC nuevas, cada una con 300 herramientas, todas conteniendo portaherramientas HAIMER». Todos los ensamblajes de herramientas serían modelados por ingenieros y certificados en preajustadoras y balanceadoras HAIMER por un técnico antes de salir a las máquinas.

Shrink Fit para Excelencia de Línea Base

Micro-Mechanics ya reconocía la sujeción de herramienta shrink fit como la solución tecnológica principal. Sin partes móviles o desgastables para crear potencial de desviaciones en mecanizado, encajaba con el objetivo de la empresa de entregar piezas perfectas debido a su capacidad para mantener precisión de desviación repetible, precisión de balanceo y torque de sujeción.

Repetibilidad

La calidad consistente era vital. «Verificamos muestras que salían de la línea con una máquina de medición por coordenadas (CMM)», explicó Borch. «Los resultados mostraron una calidad sobresaliente». Las piezas se encontraron manteniendo Cpk 1.33 (aproximadamente 63 rechazos por millón de piezas producidas). Esto significa que, lote a lote, la empresa mantenía una tasa del 99.99 % de piezas dentro de tolerancia.

En otras palabras – muy pocos, si acaso, defectos encontraban su camino al cliente. «Esto es exactamente de lo que se trata nuestra declaración de misión», dijo Borch. También significaba que el contenedor de desecho se mantuvo vacío y el costoso retrabajo fue prácticamente eliminado.

Precisión

Mover de una interfaz de husillo CAT a HSK fue un cambio crítico que ayudó a mejorar la precisión de altura Z. Otro cambio fue el cambio de una preajustadora antigua a la nueva línea Microset de HAIMER. Antes del cambio, la precisión en el mejor de los casos era entre 5 y 10 micras para cualquier pieza dada, lo que significaba ajustes adicionales y tiempo para mejorar. La preajustadora HAIMER logró precisión de +/- 2 micras. Este nivel de precisión permite a Micro-Mechanics ir directamente del preajuste a la máquina sin hacer más ajustes, y manteniendo la precisión de la pieza dentro de 10 micras o menos.

Balanceo

Con las ventajas recibidas de portaherramientas HAIMER, shrink fit y preajustadoras, Micro-Mechanics fue por el 100 % de tranquilidad usando equipos de balanceo HAIMER. «Sabíamos por experiencia que nuestros viejos portaherramientas Weldon y pinzas estaban fuera de balance», explicó Borch. «Y aunque el shrink fit de HAIMER está cerca de perfecto, no siempre podemos usarlo e incluso cuando lo hacemos, preferimos saber el 100 % del tiempo cuál es la condición de balanceo del ensamblaje». Debido al cambio a HAIMER y la institución de inspección de balanceo, la empresa ha notado un aumento del 70-80 % en la vida de la herramienta como resultado.

Tiempo de Configuración

El impacto de la configuración de herramienta fuera de línea ha sido profundo al instituir las mejores prácticas de shrink, preajuste y balanceo en cada cambio de herramienta. ¡Todo el proceso de configuración que solía tomar hasta ocho horas ahora se ha reducido a 5 minutos! «Podíamos ver la diferencia inmediatamente», dijo Borch. Y la repetibilidad del rendimiento es consistente para cada ensamblaje de herramienta.

100 % HAIMER en Todo el Mundo

Micro-Mechanics sirve una base mundial de clientes desde cinco instalaciones de fabricación ubicadas en Asia y EE. UU. Como resultado del éxito de la línea de ingeniería HAIMER, Micro-Mechanics la ha replicado en la línea de fabricación, no solo en California, sino en sus otras cuatro plantas en todo el mundo. Toda la organización ha instalado el sistema completo de herramientas HAIMER en sus procedimientos operativos estándar. ¡Eso es todo un respaldo!

Cómo Funciona

Los ingenieros modelan cada ensamblaje de herramienta, completo con atributos como alturas de offset y tolerancias de balanceo. Luego, un técnico en la sala de herramientas lo construye a través de portaherramientas shrink fit de HAIMER, que eliminan cualquier desviación entre cambios de herramienta. Luego, esos atributos son certificados por tecnología de preajuste y máquina de balanceo de HAIMER. «La geometría es perfecta en el modelo de computadora y con las mejores prácticas de portaherramientas HAIMER; hay muy pocas variaciones de lo que está en la pantalla al ensamblaje de herramienta que sale a la máquina».

«Hemos eliminado ajustes tediosos de una sola vez en la línea. Generalmente no hacemos más ajustes hasta que la herramienta se gasta. Solo se reemplaza cuando alcanza la vida predeterminada que rastreamos a través de chips RFID en los propios portaherramientas».

Industria 4.0 – Funcionando de Forma Inteligente

Desde shrink fit e instalación de chips RFID, hasta preajuste y balanceo, HAIMER proporciona la solución y experiencia para apoyar a los fabricantes que se mueven hacia la arena de la Industria 4.0. «Hay 168 horas en la semana, y nuestro objetivo era utilizarlas todas. Es obvio desde nuestro compromiso con los productos HAIMER que creemos que nos ayudan a lograr eso y nos dan una ventaja competitiva», concluyó Borch.

Publicado Previamente en el blog de Haimer.