Los centros de mecanizado ayudan a los talleres a aumentar la producción y reducir los tiempos de inspección
En el corazón de Texas (Weatherford para ser exactos), Frankenstein Engine Dynamics (FED) fabrica algunas de las mejores piezas de motor personalizadas utilizadas en la industria automovilística profesional. La compañía tiene una excelente reputación por lo que hace, y sus componentes son bien conocidos por su calidad, diseños impresionantes y rendimiento excepcional. Desde que la FED abrió sus puertas en 2005, los productos de la compañía han satisfecho la necesidad de velocidad del corredor. Para 2015, las culatas, los colectores de admisión y los kits de motores de la FED tenían una demanda tan alta que la compañía necesitaba desesperadamente acelerar sus operaciones y expandirse, o perder una gran oportunidad de crecimiento.
En 2016, después de realizar una investigación diligente y contratar a varios socios, el propietario y CEO de la FED, Chris Frank decidió construir una nueva instalación de 1858 m2, contratar un equipo talentoso e incorporar tecnología avanzada de máquinas herramienta de cinco ejes que aceleraría las velocidades de producción sin sacrificar la calidad de la pieza. Estas inversiones inteligentes han dado sus frutos, y la compañía está en camino de un crecimiento récord, ya que los ingresos aumentan constantemente cada trimestre.
La FED se ganó un nombre por primera vez en la gama alta de la industria de las carreras, creando culatas para dragas de combustible que van a clientes de NASCAR. No pasó mucho tiempo para que los conductores y miembros de la tripulación notaran que los productos de FED mostraban una artesanía sobresaliente y proporcionaban un rendimiento superior. Desde el principio, el objetivo de Frank siempre ha sido construir piezas de motor que superen y duren más que cualquier otra cosa. Comenzó con un nivel muy alto de clientes de carreras con coches mucho más rápidos y más dinero para invertir en componentes extremadamente caros.
Al comenzar la licitación, la empresa se dio cuenta de que mecanizar las piezas en centros de torneado básicos sería demasiado costoso. En Tolerance COO John Renning dice: “No habríamos estado ni cerca del precio competitivo que necesitábamos para ganar el trabajo y aún así ser rentables. El trabajo habría tenido que ejecutarse en centros de torneado básicos y habría requerido dos operaciones, junto con dos inspecciones de primera pieza y una comprobación de última pieza”. El tiempo extra causado por configuraciones e inspecciones adicionales se traduciría en una oferta más alta, potencialmente perdiendo el trabajo.
En su lugar, la compañía recurrió a la máquina multitarea HQR-150MSY de Mazak Corp. (Florence, Kentucky). "La velocidad de la máquina, las capacidades de mecanizado multitarea y el funcionamiento desatendido fue lo que nos ganó el trabajo", dice Renning.
La HQR-150MSY es una máquina de dos husillos y dos torretas con capacidad de fresado y mecanizado en el eje Y. Cada una de sus torretas contiene 12 herramientas y puede trabajar tanto en el husillo principal como en el segundo de la máquina. La máquina realiza traspasos coordinados de alta precisión de su husillo principal al segundo con una precisión de 0,0001 pulgadas, dice el maquinista Shawn Flannagan.
"Tenemos que mantener orientaciones parciales desde las primeras operaciones hasta las segundas", explica. “El HQR-150MSY puede mecanizar todas estas características y mantener la ubicación conocida de las piezas. Por lo tanto, cuando el husillo principal se entrega al segundo husillo, orienta la pieza antes de la entrega para que la posición de la pieza conocida se mantenga en el segundo husillo. Hemos hecho piezas de 8 pulgadas de largo y hemos tenido el tiempo de posición desde el primer lado al lado trasero dentro de un grado de tolerancia".
Estas características eliminaron la necesidad de configuraciones e inspecciones adicionales, reduciendo el costo de producción de las piezas. Sin embargo, este no era el alcance de las medidas de ahorro del sistema. Para el funcionamiento desatendido, el taller lo equipó con un alimentador de barras y clasificador de piezas de rack rotativo. La velocidad de la máquina también ayuda al taller a evitar tener que mecanizar partes de una pieza en una máquina, luego quitarla y terminar el resto en una segunda máquina, reduciendo aún más el número de configuraciones requeridas.
El HQR-150MSY no es el único equipo Mazak utilizado en todo el taller de In Tolerance para maximizar la eficiencia. Prácticamente todas las máquinas de In Tolerance son Mazaks: cuatro centros de torneado, siete centros de mecanizado vertical (VMC) y cuatro centros de mecanizado horizontal (HMC) ocupan la planta del taller. De estos, las adiciones más recientes de la tienda incluyen dos VMC VCN-530C, que están equipados con un control numérico por computadora (CNC) SmoothX. Los controles están diseñados para tener una interfaz fácil de usar que permite una carga y descarga rápidas, así como el posicionamiento de la máquina. Según la tienda, reduce significativamente los tiempos de ciclo parcial, en algunos casos hasta un 25 por ciento. Con las altas velocidades del husillo de las máquinas, los tiempos de ciclo disminuyen aún más. Además, permite a la tienda doblar las esquinas más rápido aumentando las velocidades de procesamiento.
Si bien el SmoothX es un control relativamente nuevo, más potente y rápido, se dice que es lo suficientemente similar a los controles Mazak MAZATROL de la tienda como para que los maquinistas puedan pasar de los sistemas más antiguos a los nuevos sin dificultad.
Otra forma en que In Tolerance ha mejorado su velocidad de procesamiento parcial es invirtiendo en el HCN-4000, un HMC. Las velocidades más rápidas del husillo de la máquina en particular permiten que el taller mantenga las operaciones básicamente iguales, pero las complete mucho más rápido para ganancias de beneficios del 20 al 30 por ciento por trabajo. Por ejemplo, en un trabajo, la velocidad del husillo de 18.000 rpm redujo el tiempo de ciclo de 2,5 horas a poco más de una hora.
El HMC cuenta con un sistema estándar de cambio de dos paletas. Las primeras operaciones se ejecutarán en un palet y las segundas terminarán en el otro, por lo que las piezas saldrán completas de la máquina. Su capacidad de almacenamiento de 80 herramientas permite que el taller lo utillaje para ejecutar tres o cuatro trabajos diferentes, maximizando la eficiencia de la producción.
La velocidad de sus nuevas máquinas Mazak permite a In Tolerance ejecutar lotes de trabajo más grandes más rápido, lo que equivale a menos tiempo de inspección. La velocidad y consistencia de la máquina ayudan a reducir los tamaños de muestreo de inspección, y las máquinas más rápidas significan que el taller produce más en la misma o menor cantidad de tiempo que anteriormente. Por ejemplo, en lugar de producir cinco piezas para un trabajo, luego cambiar al siguiente trabajo, In Tolerance puede producir 15 piezas en la misma cantidad de tiempo con todas esas piezas yendo a la inspección a la vez.
Según la gerente de calidad Tammy Baker, más piezas hechas más rápido en la misma cantidad de tiempo reduce el tiempo de inspección. No solo elimina el número de montajes y derribos en las máquinas herramienta del taller, sino también en sus equipos de inspección.