Con mecanizado neto, taller pasa de “hacer moldes” a manufacturar moldes

Un visitante de Pro Mold & Die en Roselle, Illinois (un suburbio de Chicago) descubriría un taller de moldes que sabe cómo mecanizar “a cero”, aunque el taller generalmente se refiere al proceso como “mecanizado neto”.

Toda la tecnología correcta está en sitio: las máquinas-herramienta adecuadas, herramental de ajuste por contracción, portaherramientas HSK, un sistema de palets para sujeción de trabajos integrado, herramientas de corte premium y un eficiente software de programación CAM. En el taller, usted vería algunos moldes en los cuales el corte a cero ha agilizado claramente la producción y mejorado la calidad.

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Lo que un visitante no podría detectar fácilmente es que, para este taller, lograr esa competencia no ha sido una transición completamente fácil. “Hemos perdido algunas buenas empleados en el camino”, admite Dave Long, quien fundó Pro Mold junto con Walter Schaub en 1973.

“No ha sido fácil, pero hoy estamos produciendo mejores moldes y el mayor nivel de servicio que damos a nuestros clientes nos hace indispensables. Teníamos que hacer el cambio”, dice Schaub.

Sus experiencias con la transición les han dado un buen consejo para compartir con otros talleres de moldes. De hecho, sus comentarios y observaciones sobre el manejo del cambio deberían ser útiles para cualquier gerente de taller.

Cómo este taller mecaniza a cero

Pro Mold tiene 45 empleados, incluidos 8 diseñadores/programadores y 30 en el taller de producción. La compañía construye alrededor de 55 moldes por año para clientes en las industrias automotriz, médica y de electrodomésticos. Una de las especialidades del taller son los moldes de dos y tres disparos para sistemas de iluminación automotriz.

Pro Mold mecaniza los componentes de moldes más grandes en dos centros de mecanizado de OKK. Los insertos y componentes más pequeños se mecanizan en un centro de mecanizado vertical (VMC) de Creative Evolution. Todas estas máquinas están equipadas con escalas para retroalimentar el posicionamiento en incrementos de 0.5 micras. Un enfriador en cada máquina mantiene una temperatura constante del husillo y evita el aumento térmico.

El herramental de ajuste por contracción es usado en estas máquinas para cortar a cero. El VMC de Creative Evolution está diseñado para portaherramientas HSK-A63. Esta máquina tiene un husillo de control directo de 24,000 rpm. Los OKK tienen husillos de 15,000 rpm, cono 40. Un buen número de otras máquinas fresadoras de alta velocidad están dedicadas a producir electrodos de grafito para el electroerosionado. En moldes más grandes, el taller confía en la electroerosión por inmersión para producir ranuras profundas para refuerzos tipo costilla. 

Los patrones de herramienta para el trabajo que se mecaniza a cero son preparados con software de Cimatron. El taller ha sido usuario por mucho tiempo del software de este desarrollador. Recientemente, Pro Mold instaló la última versión de este software. Las extensivas estrategias de mecanizado de alta velocidad y las tolerancias geométricas más estrechas que permite, se prestan bien para aplicaciones de mecanizado a cero.

Compromiso con este concepto de mecanizado

Debido a que el mecanizado a cero afecta todos los aspectos de la producción de moldes, la transición a este enfoque tiene repercusiones para cada departamento. “Todos tienen que involucrarse”, dice el señor Long. La alta dirección y los propietarios del taller tienen que estar comprometidos con el concepto. Los diseñadores de moldes, programadores y el personal del taller también tienen que adoptarlo.

Liderar. Long indica que la alta dirección tiene que liderar la transición. En términos prácticos, eso significa conocer todo lo que puedan del concepto, las técnicas y la filosofía del mecanizado neto: “Los líderes tienen que tener esta credibilidad”.

La forma más importante en la que los gerentes muestran compromiso es a través de su voluntad de hacer inversión financiera en equipo, cortadores, portaherramientas, software y demás. “Usted no puede esperar que un taller tenga éxito sin todas las herramientas que requiere”, afirma Long. Sin embargo, añade que el mecanizado a cero puede introducirse por etapas. La subcontratación de mecanizado de alta velocidad de piezas de trabajo endurecidas para trabajo 3D es una forma de comenzar. Otra es actualizar o reemplazar una máquina a la vez para el mecanizado de alta precisión y alta velocidad.

Comunicar. La alta dirección tiene que expresar las razones para hacer cambios. Tienen que establecer metas claras. “Ellos tienen que vender el nuevo enfoque a toda la organización”, dice Long. Esto requiere de reuniones frecuentes para introducir y explicar el concepto.

“Nosotros mantuvimos a todos involucrados desde el inicio”, recuerda Long. “Fuimos tan abiertos como pudimos ser”. No hubo ultimatos, pero él y Schaub dejaron claro que no había vuelta atrás.

Ser paciente. “Puede tomar un año para los muchachos aceptar completamente el nuevo enfoque”, advierte Long. La mejor forma de generar soporte es dejar que la fuerza de trabajo vea los beneficios por sí misma, comenta. Permita una curva de aprendizaje y asegúrese de que los diseñadores, programadores y fabricantes de moldes aprendan el uno del otro.

Espere alguna resistencia. Algunos empleados pueden no querer o ser capaces de hacer la transición. “Usted le está pidiendo a los trabajadores dejar su zona de confort”, dice el señor Long. “Nosotros perdimos algunos de nuestros fabricantes de moldes más experimentados como resultado de ello”. Cuando el taller comenzó a implementar el proceso de mecanizado a cero, varios de sus fabricantes de moldes más experimentados escogieron dejar la compañía en lugar de abandonar la forma tradicional de construir moldes.

Un taller también tiene que aceptar el hecho de que el mecanizado a cero reduce sustancialmente la necesidad del rectificado y pulido. Algunos empleos pueden perderse. Alguna vez, Pro Mold tuvo cuatro personas haciendo rectificado y pulido manual, por ejemplo. Ahora necesita sólo dos.

Una revolución cultural

“El mecanizado neto nos forzó a cambiar nuestra cultura de taller. La anterior cultura estaba basada en la individualidad y en la destreza”, explica Long. El mecanizado a cero significó el cambio de “hacer moldes” a “manufacturar moldes”.  

Con el viejo sistema, cada fabricante de moldes podía tener una técnica diferente para construir moldes. Sin embargo, al “reemplazar destreza por tecnología”, como lo refiere Long, la manufactura de moldes conlleva resultados predecibles y hace la programación de la producción más flexible.

Estandarizar procedimientos. “Ahora tenemos un sistema Pro Mold para manufactura de moldes”, explica Schaub. Él dice que cuando el turno de la noche se hace cargo, no se hacen conjeturas sobre cómo se estaba haciendo un molde durante el turno de día.

Por ejemplo, los procedimientos de alistamiento deben seguir las mismas “reglas” respecto a cómo se centra un trabajo en una máquina, cuál esquina se configura como punto de referencia cero, y demás. Establecer estos procedimientos fue más fácil con el sistema Macro pallet de System 3R. Este sistema de herramental integrado fue adoptado primero en el departamento de electroerosion, pero fue autorizado para el área de fresado hace unos cinco años.

Buscar resultados predecibles. Según Schaub, mecanizar a cero y seguir procedimientos estandarizados le permite al taller hacer moldes en múltiples alistamientos, consiguiendo resultados “exactos a los datos CAD”. El ajuste y el acabado no dependen de quién trabaja en cuál máquina. “También podemos manufacturar repuestos o partes de reemplazo más rápidamente”. Si un cliente rompe un elevador o un núcleo, entonces puede reproducirse de la geometría original”, dice él. El cliente no necesita enviar nuevamente el molde para el ajuste.

Hacer la programación más flexible. Long añade que el trabajo puede trasladarse de operario a operario. Esto le da más flexibilidad para programar los trabajos. Esta flexibilidad tiene una importancia adicional porque el mecanizado a cero ha comprimido el tiempo de producción de los moldes. “No podemos tener una parada porque cierto fabricante de moldes esté ausente o en un turno diferente”, explica él.

La destreza aún cuenta

“Nosotros no dejamos que todos nuestros operarios de máquina hagan mecanizado neto”, dice el señor Long. Parece que ciertos tipos de personalidad son más adecuados que otros por la disciplina y atención al detalle que implica. El operario ideal es cauto, pero no teme confiar en la tecnología.

Móntelo y váyase. Pro Mold confía en el mecanizado desatendido para utilizar completamente las máquinas dedicadas al mecanizado a cero. “Nosotros evaluamos un operario por su destreza en planear la operación desatendida”, dice Long. Añade que la buena comunicación entre los programadores y los operarios de máquina es crucial para el mecanizado desatendido. El mecanizado desatendido descubre cualquier eslabón débil en el proceso.

Monitoree remotamente. Pro Mold tiene un interesante sistema para maximizar su operación desatendida. Todas las máquinas que opera desatendidas están monitoreadas por cámaras de video digitales montadas en el techo. Esto permite que el operario de la máquina ingrese a la red del taller protegida con contraseña, y visualizar cualquiera de las cámaras. Al hacer zoom en la máquina, el operario puede decir si el trabajo está ejecutándose normalmente. Si no, generalmente puede identificarse la causa del problema.

“Nuestro siguiente paso es instalar una red inalámbrica que le permita al operario controlar ciertas funciones de la máquina de manera remota. Por ejemplo, el operario será capaz de iniciar el cambio de una herramienta de corte cuando esté desgastada o rota”, explica Long.

Debido a que este taller está acostumbrado a estar a la vanguardia, seguro se darán en breve pasos como estos.