Estrategias para talleres especializados en mecanizado de cinco ejes

Una carcasa de bomba de aluminio 6061 se somete a operaciones de mecanizado de cinco ejes en un Variaxis i800 Neo, de Mazak. Según los informes, el sistema de programación Mazatrol de la compañía permitió una fácil compensación para controlar tolerancias estrechas en los puertos, agujeros y roscas, y el cambiador de dos pallets de la máquina es solo una de una variedad de opciones de automatización.

Por lo general, no vale la pena hacer el mecanizado de cinco ejes a menos que se haga bien.

Esto según el análisis de datos del programa de benchmarking Top Shops de Modern Machine Shop, que utiliza respuestas a preguntas detalladas de encuestas para calificar y clasificar el desempeño de los negocios de mecanizado CNC en Norteamérica.

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Los ejecutores con mayor rendimiento, los Top Shops, obtienen una puntuación 20 % superior. Como era de esperar, estos talleres, que tienden a ser los más rentables, reportan aproximadamente el doble del margen de beneficio de los talleres que no son Top Shops. Menos intuitivo es el hecho de que entre el otro 80 % de los encuestados, los talleres con máquinas de cinco ejes tienen márgenes de beneficio más bajos que los que no las tienen.

El dilema del mecanizado de cinco ejes

En resumen, la capacidad de mecanizado de cinco ejes no hace de un taller un Top Shop. Más bien, se necesita ser un Top Shop para aprovechar al máximo el mecanizado de cinco ejes, al punto de que los talleres de menor rendimiento podrían estar mejor sin este.

La razón es simple: el mecanizado de cinco ejes es caro. Los datos de benchmarking muestran que, en general, los talleres de cinco ejes (tanto Top Shops como otros talleres) gastan aproximadamente el doble que los talleres que no usan cinco ejes en herramientas, materiales, personas y equipos de capital. Aquellos que pueden generar suficientes ingresos para compensar los costos adicionales tienen mucho en común.

Con base en nuestro análisis de los datos, aquí están los cinco rasgos principales de los talleres que hacen bien cinco ejes:

Los Top Shops de cinco ejes funcionan más horas y priorizan el mecanizado sin luces. Aquí, la caja gris representa el 50 % medio de los valores (horas de operación de la máquina). Los valores fuera del gris (excluidos los valores atípicos fuera de las marcas horizontales) se encuentran en los cuartiles superior e inferior, respectivamente. El valor de la mediana divide el gris claro y oscuro.

1. Mecanizan más partes

En su conjunto, los mejores talleres de cinco ejes mecanizan más partes en total, más partes por año en más referencias. Como resultado, los Top Shops de cinco ejes reportan márgenes de beneficio que generalmente están en línea con los reportados por Top Shops que no usan cinco ejes y mayores que los reportados por el resto del paquete (particularmente talleres de cinco ejes que no son Top Shops).

Lo que es más sorprendente, los Top Shops de cinco ejes producen más sin reportar una mayor capacidad de mecanizado o una mayor utilización del husillo que otros talleres.

Las tasas de desperdicio, reproceso y entrega tampoco son muy diferentes. Los talleres de cinco ejes también tienden a tener plazos de entrega más largos que los talleres que no son de cinco ejes. Dadas estas realidades, ¿cómo son capaces los Top Shops de cinco ejes de mecanizar más partes que sus pares?

2. Hacen que las máquinas cuenten

Los Top Shops de cinco ejes tienden a operar las máquinas durante más horas (25 %) en comparación con otros, y más de esas horas son sin luces.

Como resultado, no extraña que este grupo de élite reporte tiempos de alisamiento un 50 % más bajos que los talleres de cinco ejes que no son Top Shops. En particular, los tiempos de alistamiento son aproximadamente iguales a los de los Tops Shops que no usan cinco ejes, a pesar del hecho de que el trabajo de cinco ejes generalmente requiere alistamientos más complejos.

Los alistamientos rápidos aumentan los ingresos por máquina al facilitar corridas de mecanizado largas y sin luces, que caracterizan a los mejores ejecutores de cinco ejes.

Los datos también muestran disposición a invertir más allá de lo esencial en nombre de un proceso eficiente y con mayores ventas brutas por máquina. Por ejemplo, el sondeo en máquina es la mayor diferencia en los datos de benchmarking entre los Top Shops de cinco ejes y todos los demás encuestados.

Los miembros de este grupo de élite también son más propensos a utilizar todas o la mayoría de las estrategias de sujeción de trabajo preguntadas en la encuesta, incluidas fijaciones de múltiples piezas de trabajo y accesorios de cambio rápido; cambiadores de pallets y tombstones, y sujeción magnética, hidráulica y neumática.

Los Top Shops de cinco ejes son mucho más propensos a utilizar sistemas de administración de inventario de herramientas, en particular unidades expendedoras en el piso del taller.

3. Hacen que la gente cuente

Las ventas brutas por máquina no son el único motor del mayor rendimiento de los activos (ROA) para los Top Shops de cinco ejes. Este grupo también reporta mayores ventas brutas por empleado.

En particular, pagan salarios acordes con las habilidades del personal del taller que pone en práctica el herramental y la sujeción de trabajos. Por ejemplo, los salarios de los Top Shops de cinco ejes para el personal de alistamiento son más altos que todos los demás talleres en relación con los salarios de los programadores/operadores. Esencialmente, gastan más en personal de alistamiento en comparación con las otras categorías.

Las mayores ventas brutas por máquina y por empleado impulsan el ROA a niveles superiores a los de otros talleres de cinco ejes, así como de otros Top Shops que no usan cinco ejes.

Los ingresos y márgenes de utilidad suben más y el mecanizado de cinco ejes se vuelve más asequible. En el otro extremo del espectro, los talleres de cinco ejes que no son Top Shops tienden a reportar las ventas brutas más bajas, tanto por máquina como por empleado, de los cuatro grupos.

Estos talleres pueden ser los menos rentables de todos los encuestados porque no hacen mecanizado de cinco ejes lo suficientemente bien como para compensar el costo adicional.

Los talleres que utilizan mecanizado de cinco ejes, pero no califican como Top Shops tienden a ser menos rentables que otros. La caja gris representa el 50 % medio de los valores (porcentajes de margen de utilidad). Los valores fuera del gris (excluidos los valores atípicos fuera de las marcas horizontales) se encuentran en los cuartiles superior e inferior, respectivamente. El valor de la mediana divide el gris claro y oscuro.

4. Estrategias más allá del mecanizado

Los Top Shops de cinco ejes tienen una mayor tendencia a emplear la planificación de recursos empresariales (ERP) u otro software que ayude a gestionar el uso de procesos de cinco ejes más complicados y a poner esos procesos en contexto.

La capacidad importa poco sin trabajo para alimentar las máquinas, por lo que los Top Shops de cinco ejes también son más propensos a usar software de estimación de trabajos con el fin de aumentar el número y la precisión de las cotizaciones.

Sin embargo, los datos también muestran que una cotización más precisa no es suficiente para tener en cuenta relaciones de cotización a libro generalmente más bajos y, en general, un mayor número de clientes entre los Top Shops de cinco ejes.

Aunque todos los talleres de cinco ejes (Top Shops y otros talleres) tienden a valorar las ventas y el marketing, esta tendencia es más pronunciada entre los Top Shops. Específicamente, citan vendedores calificados; divulgación y mensajería que van desde publicidad impresa hasta las redes sociales y visitas de los clientes, además de la pertenencia a asociaciones comerciales y otros grupos empresariales.

También es probable que los talleres exitosos de cinco ejes empleen estrategias de nivel superior para mantener un nicho en la cadena de suministro y congraciarse con más clientes.

Tres son particularmente populares: obtener acceso a las previsiones de los clientes, compartir previsiones con los proveedores y ofrecer servicios de diseño para la manufacturabilidad (DFM). Las previsiones ayudan a los Top Shops de cinco ejes a garantizar que todos los materiales para un trabajo estén disponibles cuando sea necesario, mientras que el DFM puede lograr que las partes sean más fáciles de mecanizar de forma rentable.

5. La búsqueda constante de mejora

La mayor disposición general de los Top Shops de cinco ejes a invertir tiempo y dinero en metodologías formalizadas de mejora indica que nunca están satisfechos con el statu quo.

En su conjunto, este grupo de élite es más propenso a adoptar prácticas de manufactura esbelta, como 5S y Kaizen, así como Six Sigma, teoría de restricciones y otras diferentes metodologías. “Y” es la palabra clave, por ser particularmente probable que los Top Shops de cinco ejes marquen casi todas las casillas de la encuesta sobre estrategias de mejora específicas.

Estas estrategias tal vez representan gran parte de la razón por la que los Top Shops pueden aprovechar la tecnología y las habilidades del taller para lograr corridas sin luces más largas, que producen más partes y referencias.

Los talleres que no son Top Shops e intentan hacer trabajos en cinco ejes no deben desesperar. El benchmarking es, por naturaleza, un ejercicio de evaluación del propio proceso en aras de mejorar, y no resulta exagerado llamar a la encuesta Top Shops una herramienta para la mejora continua.

En cierto sentido, ya han adoptado la mentalidad correcta al tomar la encuesta, y contribuyen a la masa crítica de datos que se requiere para producir ideas como las cubiertas en este artículo.