Con sistema de pallets, taller optimiza el uso de su magazín de herramientas de corte

¿Cómo lograr sólo 60 herramientas para correr 142 números de parte? Para Precise Machining & Manufacturing de Tulsa, Oklahoma, responder esa pregunta fue clave para mejorar drásticamente la productividad en la producción de partes de aeronaves en aluminio.

Fabricante por contratos especializado en trabajo aeroespacial, Precise instaló recientemente un sistema de pallet de Makino para mecanizar varios componentes de aluminio para el Boeing 737. El sistema automatizado consta de seis centros de mecanizado horizontal Makino a61 que comparten una fila de 26 pallets.

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La virtud de un sistema como tal es la forma en que hace uso del tiempo que la compañía habría perdido antes, cuando manufacturaba las partes en máquinas independientes. Por ejemplo, todas las máquinas pueden mantenerse cortando mientras los operadores trabajan en las estaciones de carga/descarga del sistema. Las máquinas también pueden permanecer cortando durante turnos nocturnos largos y desatendidos, con pallets enviados automáticamente a las máquinas hasta que todo el trabajo en cola se haya ejecutado. Gracias a estas ventajas, la celda de seis máquinas procesa trabajos a una tasa que antes requería dos a tres veces más máquinas-herramienta.

Pero llegar a este nivel de productividad involucró desafíos. Los procesos tuvieron que ser rediseñados para las máquinas del sistema de pallet. En particular, la selección de herramientas de corte tuvo que cambiar, porque cada máquina tiene capacidad para sólo 60 herramientas. Esa capacidad puede parecer suficiente en un centro de mecanizado independiente, porque el operador puede cargar diferentes herramientas con cada nuevo alistamiento de parte. Sin embargo, en el sistema de pallet un operador no toca la máquina tan frecuentemente.

Cualesquiera sean los cortadores que estén en la máquina, estos tienen que ser suficientes para ejecutar la serie completa de números de parte que se adelantará antes de que regrese el operador. Además, para hacer las máquinas intercambiables, ellas tienen que tener la misma selección de herramientas en cada magazín. Debido a estos factores, la mejor opción de Precise era encontrar un juego estándar de 60 herramientas que pudiera mecanizar cualquier número de parte del sistema. Para hacer esto, Precise tuvo que reducir drásticamente el número de cortadores de los cuales pueden escoger sus ingenieros.

Wes Viddaurri es uno de los empleados de Precise que están en el área del sistema de pallet. Viddaurri también solía mecanizar algunos de los números iguales de parte en máquinas independientes. Él dice que una de las formas más importantes en que los procesos de parte han sido rediseñados se relaciona con el mecanizado de agujeros. Muchos de los que solían ser taladrados y rimados, y algunas veces taladrados en su centro antes de cada uno de estos pasos, ahora son mecanizados mediante fresado por interpolación helicoidal. Para un agujero, un escariador usado de esta forma puede reemplazar tres herramientas.

Ahora el reemplazo es aún más grande que esto, porque ese escariador puede mecanizar varios tamaños de agujero. Gracias al fresado helicoidal, el taller ha sido capaz de eliminar ocho herramientas diferentes para fabricación de agujeros del magazín de herramientas del sistema de pallet, permitiendo que el trabajo de estas herramientas lo realice un único escariador de ¼ de pulgada.

Aunque obtener el juego de herramientas estándar por debajo de 60 significó consolidar también herramientas de fresado. Luego de mantener muchas herramientas que no podían eliminarse por su aplicación en características inusuales, el taller fue dejado con muy pocas posiciones para la remoción general de material. Por eso, para todos los números de parte que se corren en el sistema de pallet, Precise ahora hace la mayoría de su trabajo básico de fresado con sólo tres herramientas. Ellas son una fresa frontal de Seco Tools y dos escariadores de ¾ de pulgada de Gorilla Mill.

El administrador del cuarto de herramientas Randy Miller dice que las últimas herramientas fueron personalizadas para las necesidades de Precise. Un ángulo de avance personalizado en los escariadores parecía ofrecer un mejor desempeño en los procesos del taller. Gorilla Mill trabajó con el taller para ajustar ese ángulo acordemente. Además, el taller especifica longitudes particulares que fueron escogidas cuidadosamente. Viendo todos los números de parte que se realizan en las máquinas del sistema de pallets, él dice que la compañía determinó que dos longitudes específicas extenderían los cortadores lo suficientemente lejos para alcanzar el máximo número de características, mientras se mantienen las herramientas lo suficientemente cortas para mantener una estabilidad aceptable. Así, el proveedor de herramientas ahora suministra los escariadores a Precise en las longitudes no estándar de 1.8 pulgadas para una herramienta de dos flautas, y 2.8 pulgadas para una herramienta con tres flautas.

Viddaurri dice que consolidar el número de herramientas ha comprobado ser valioso también por razones que van más allá de tener más números de parte en el sistema. Otro beneficio de tener menos herramientas se relaciona con encontrar el problema en un proceso desatendido. Si las partes tienden a salirse de tolerancia, entonces tener menos herramientas limita el número de factores que necesita examinarse en busca de la causa.

Otro beneficio también se relaciona con optimizar el proceso. Un taller que usa rutinariamente cientos de herramientas probablemente no tiene una esperanza de entenderlas bien a todas ellas. Pero cuando un número mucho más pequeño de herramientas hace la mayoría del trabajo, el taller puede entender cada herramienta mucho mejor. Con sólo tres herramientas haciendo mucho del fresado del sistema de pallet, Precise ha sido capaz de aprender precisamente qué velocidad y qué tasa de avance puede lograr de cada una de estas herramientas en varias condiciones de corte, y qué vida de herramienta esperar. Debido a que estos pocos cortadores son vitales, el taller ha sido capaz de maximizar el valor que obtiene de cada uno.