¿Se puede beneficiar un taller de trabajos de un multihusillo CNC?

Como taller de trabajos, Mitotec Precision sigue identificando formas de acelerar los cambios de trabajos que se realizan en sus dos máquinas multihusillo CNC para operadores como el aprendiz y ahora empleado Trevor Hutchins. El tamaño de los lotes de 20,000 piezas es su punto ideal para estas máquinas. Foto cortesía Mitotec Precision.

Mitotec Precision no es ajena a los automatismos de levas multihusillo, pero es nueva en los multihusillos CNC, ya que adquirió el primero en 2019 (añadió un segundo en la primavera de 2022). Lo interesante es que la empresa de Necedah, Wisconsin, nunca ha utilizado su leva tradicional ni los multihusillos CNC más recientes, como cabría esperar para este tipo de máquinas-herramienta de alta producción.

“Somos un taller de trabajos —explica Clinton Pouillie, gerente general—. Aunque una máquina multihusillo convencionalmente podría dedicarse solo a ejecutar una pieza o una familia de piezas similares, hemos encontrado la manera de hacer que 20,000 piezas por tirada nos funcionen a pesar de los tiempos de cambio.

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“Al considerar esto, primero nos preguntamos qué somos como empresa. Si somos una empresa de varios husillos, entonces ahí tenemos que hacer nuestras inversiones de capital. También consideramos cómo esto podría ayudar a mitigar el reto de encontrar nuevos miembros para el equipo, ya que las máquinas pueden igualar la producción de cuatro máquinas de un solo husillo que podrían requerir múltiples operaciones, así como aumentar la producción global en comparación con esas máquinas”.

Pero incluso más allá de la mayor capacidad de producción, un multihusillo CNC ofrecería la oportunidad de responder más rápidamente a los plazos de entrega/trabajos urgentes de los clientes, que podrían ser difíciles de realizar en varias máquinas monohusillo. Además, crearía un único flujo de calidad de piezas mecanizadas para inspeccionar, en lugar de muchos flujos de diferentes máquinas.

Aprendí más sobre esto durante una reciente visita a este taller de 80 personas, con certificación ISO9001-2015, que ahora trabaja para acelerar las puestas a punto con el fin de minimizar los tiempos de cambio de sus ahora dos multihusillos CNC, al tiempo que se enfrenta a un buen reto: tiene que esforzarse por mantenerlos alimentados con nuevos trabajos, dado que pueden producir piezas terminadas cada 8 segundos.

Nueva identidad y dirección

La primera compra de multihusillos CNC se produjo tras un cambio de marca de la empresa. Hasta finales de 2018, la empresa era conocida como Necedah Screw Machine Products. El cambio de nombre a Mitotec Precision se hizo para demostrar a los clientes y a los posibles nuevos empleados su paso de las máquinas mecánicas a la nueva tecnología CNC, como las de tipo suizo y las de torno-fresado (la empresa dice que el prefijo “mito” significa “roscado” o preciso y su pronunciación implica fuerza y poderío. La segunda mitad de su nombre representa la aptitud técnica de su equipo).

El taller eligió máquinas de 8 husillos con capacidad para barras de 26 mm, convencido de que esta configuración ofrecía la combinación adecuada de tamaño y velocidad para las complejas piezas que iba a ejecutar en ellas. También está en proceso de eliminar los conductos de refrigeración externos y en su lugar hacer pasar aceite por el herramental para acelerar aún más los cambios.

La plataforma multihusillo CNC era el siguiente paso lógico en cuanto a tecnología de mecanizado multitarea. Después de considerar unos cuantos fabricantes, el taller eligió una MultiSwiss de 8 × 26 de Tornos Technologies U.S. Corp.

Pouillie señala que Tornos ofrece sus máquinas multihusillo en algunas configuraciones diferentes. El taller decidió que una máquina de 8 husillos con capacidad de barra de 26 mm ofrecía la combinación óptima de tamaño, velocidad de husillo (6,000 rpm) y capacidad de husillo para facilitar una amplia gama de piezas complejas y tamaños de piezas.

También valora el diseño del cojinete hidrostático del husillo de la máquina. “Lo que me impresiona es que la máquina puede funcionar con 8 barras de acero de 1 pulgada de diámetro a 5,000 rpm y se oye el sonido del colector de niebla por encima de cualquier ruido de los husillos —dice Pouillie—. No oímos vibraciones ni traqueteos, lo que conduce a una mayor vida útil de las herramientas, a la mejora de los acabados superficiales y a la estabilidad general del proceso”.

El control de la temperatura del aceite también contribuye a la estabilidad del proceso, mientras que el suministro de aceite a alta presión (la máquina cuenta con bombas de refrigerante de alta presión de 20, 40 y 80 bares) es muy útil para romper las virutas y evacuarlas de la zona de corte.

Pouillie dice que el taller utiliza el software de programación TB Deco de Tornos, que considera especialmente valioso para la plataforma de husillos múltiples. “La programación no es tan difícil como uno podría pensar, ya que cada husillo tiene su propio programa, pero puede ser un reto que se coordinen los códigos de espera sin el software —explica—. Además, simula automáticamente la ejecución de una pieza para revelar cualquier código de error o condiciones de sobrecarga antes de ejecutar un trabajo. También calcula el tiempo de ciclo de forma extremadamente precisa mientras prueba un trabajo”.

El software TB Deco ajusta automáticamente todo el programa de una pieza a medida que el programador realiza cambios para, quizás, trasladar las operaciones del husillo que tiene el mayor tiempo de ciclo (que en un multihusillo es el verdadero tiempo de ciclo de la pieza a otro(s) husillo(s). Mitotec Precision tiene un puesto fuera de línea y su equipo de ingenieros lo utiliza con el fin de crear todos los programas para los dos multihusillos CNC.

Actualmente, el taller está ideando formas de reducir los tiempos de cambio, que por ahora se sitúan por debajo de las 8 horas. Aunque esto puede suponer el doble de tiempo que la preparación de un monohusillo para un nuevo trabajo, la velocidad de producción de una máquina de 8 husillos lo compensa.

Por ejemplo, está mecanizando canales en el lateral de sus portaherramientas Goeltenbodt, que se acoplan con un tope rectificado para permitir un cambio rápido con alta repetibilidad de posicionamiento. De este modo, cada herramienta se dedica a un husillo específico y no es necesario tocar los cortadores.

El taller también está en proceso de eliminar los conductos de refrigerante externos y, en su lugar, hacer pasar aceite por el herramental para acelerar aún más los cambios al eliminar la necesidad de que operadores como Trevor Hutchins, que aparece en la foto principal, tengan que remover y volver a sujetar las mangueras de refrigerante. Pouillie señala que el diseño abierto de la MultiSwiss proporciona a Hutchins un fácil acceso a los portaherramientas “sin empaparse de aceite”.

Mejora de la respuesta al cliente

Mitotec Precision ha realizado una serie de trabajos con sus máquinas MultiSwiss y ha podido responder más rápido a los trabajos urgentes de los clientes. “Un cliente puede necesitar 20,000 piezas de una pieza compleja en un mes —explica Pouillie—. Normalmente, esto significa que necesitaríamos capacidad abierta en varias máquinas, que podríamos tener o no. Un multihusillo nos da la posibilidad de responder con una sola máquina y un flujo de valor de calidad que podemos controlar”.

Mitotec Precision reconfiguró su área en el piso para dejar espacio a ambos lados de sus dos multihusillos CNC, porque prevé añadir más de estas máquinas de alta producción como parte de su modelo de negocio en el futuro.

La MultiSwiss también ofrece una posibilidad más segura de aceptar más trabajo de un cliente, porque el taller no tendrá que inmovilizar varias máquinas monohusillo para un solo cliente. Eso no tiene mucho sentido desde el punto de vista comercial. Y ahora que el taller maneja dos multihusillos CNC, los clientes con trabajos en uno de ellos no tendrán que preocuparse de que su encargo no se termine a tiempo si esa máquina se estropea, porque el trabajo puede transferirse fácilmente a la otra.

Efectos secundarios de una producción más rápida

Aunque Mitotec Precision se ha beneficiado del aumento en la producción de piezas mecanizadas y de otras ventajas que ofrecen los multihusillos CNC, esa mayor producción de dos máquinas individuales ha provocado cuellos de botella en lo que respecta a la inspección y limpieza de piezas que ha trabajado para abrir.

Sistemas automatizados de inspección por visión, como este, ayudan a aliviar los cuellos de botella de medición que se crean cuando los multihusillos CNC aumentan significativamente los volúmenes de producción que el taller debe manejar.

En cuanto a lo primero, los sistemas de visión automatizados del taller, de Oasis Inspection Systems, han demostrado ser valiosos para acelerar la inspección de las piezas.

“Desde luego, no queremos detener la producción en un multihusillo CNC que puede estar dejando caer piezas terminadas cada 8 segundos, para inspeccionarlas manualmente a intervalos específicos a lo largo de un trabajo —señala Pouillie—. Los procesos de inspección rápidos y automatizados nos permiten satisfacer los requisitos de reporte de calidad mientras mantenemos estas máquinas en funcionamiento”.

Al igual que la inspección de piezas, la limpieza de estas puede convertirse en un cuello de botella cuando aumentan los volúmenes de producción. Esta es una de las razones por las que Mitotec Precision ha añadido una lavadora de piezas con disolvente de una sola cámara con sistema de carga y descarga automatizado.

Para esto último, Mitotec Precision añadió una lavadora de piezas con disolvente al vacío de una sola cámara mediante sistema de carga y descarga automatizado de JCOM Imports. Al igual que la inspección de las piezas, la limpieza de estas puede convertirse en un cuello de botella dado que los multihusillos CNC producen piezas complejas (que a veces tienen características como agujeros ciegos) con mucha rapidez. Además, las normas de limpieza de piezas siguen siendo más estrictas.

Las piezas se limpian según los estándares de grado médico (hay disponibles 50 programas/recetas de limpieza) inundando el tambor de la unidad (con la opción de girar o voltear las piezas, así como de utilizar ultrasonidos). Además, funciona en vacío para mejorar la eficiencia energética y ayudar a proteger los componentes de la máquina. Mitotec Precision integra un sistema de código de barras para cada cesta de piezas con la “receta” de limpieza adecuada para simplificar el proceso a los empleados.

Los multihusillos CNC ampliaron el tiempo de los cuatro CMV de Mitotec Precision que se utilizaban principalmente para trabajos de segunda mano. Ahora, el taller utiliza máquinas como este VMC Brother con cambiador de pallet y portapiezas hidráulico para el trabajo de producción.

Por el contrario, los multihusillos CNC han abierto el tiempo en los cuatro VMC del taller que se utilizaban principalmente para operaciones secundarias. Ahora utiliza estas máquinas para el trabajo de producción. Durante mi visita observé un ejemplo: una pequeña pieza de fundición para una aplicación médica se ejecutaba en un VMC Brother con cambiador de pallet utilizando mordazas hidráulicas y el sistema Paws Workholding en una mesa rotativa.

Un paso más en el camino de los multihusillos CNC ha dado el taller al modificar su disposición, no solo para acomodar su segunda MultiSwiss, sino también multihusillos CNC adicionales a ambos lados del par actual. Sin embargo, uno de los retos para el gerente de ventas Warren Schoenborn es encontrar nuevos trabajos, tanto para generar un retraso en esas máquinas como para mantener la disponibilidad de adelantar un trabajo de gran volumen cuando un cliente lo necesite. En cuanto a lo primero, está mirando nuevos mercados para el taller, como el médico y el óptico.

En cualquier caso, esto está en línea con el mantra de Mitotec Precision de pensar en forma diferente y creativa. Es un ejemplo de los talleres con los que me gusta estar en contacto. Quién sabe qué nuevo proceso o tecnología podría revelar una visita posterior en algún tiempo.

Las apariencias importan

Empecé a escribir sobre empresas de mecanizado y manufactura hace 25 años (el tiempo vuela). De todos modos, la forma como estas empresas se presentan ahora en términos de su operación de ladrillo y mortero (y también en línea) es radicalmente diferente a la de hace años. Fíjese en el aspecto del vestíbulo de Mitotec Precision. ¿Parece la entrada de un “taller metalmecánico”? No lo parece. Y eso es algo bueno en términos de ayudar a cambiar la percepción de lo que es un negocio que se centra en el mecanizado —o más apropiadamente, en el servicio a sus clientes de manufactura.