La adquisición de una máquina representa un movimiento estratégico para este fabricante de Indiana


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Encontrar formas mejores, más eficientes y más rentables de producir piezas y mantener una ventaja competitiva es una lucha diaria en las empresas exitosas. Esto también es así para Task Force Tips (TFT), Valparaiso, Indiana (EE. UU.). Esta empresa fabrica boquillas con distintos tamaños y diseños, cuerpos de válvulas y otros componentes para la extinción de incendios, así como equipo de suministro de agua para el sector forestal, municipal y de extinción de incendios industriales, además de para el deshielo de aviones. Como resultado, TFT produce muchos lotes pequeños de cientos de piezas distintas.

Gracias a su planta de producción totalmente integrada, alrededor del 98 % del trabajo es realizado en la propia empresa por más de doscientos empleados. Se trata de una fuerza laboral orientada al trabajo en equipo, y a la que el presidente Stewart McMillan alienta siempre a pensar formas mejores de llevar a cabo sus tareas. Recientemente ha invertido en una serie de tornos automáticos de INDEX Corporation que permiten a programadores y operadores idear mejores procesos.

«INDEX nos ha proporcionado una oportunidad que puede cambiar nuestra empresa», indica McMillan, «comenzamos con un torno automático C100, después un C200, y ahora nos vamos a hacer con otro C200.  A pesar de que se denominan simplemente tornos, estas máquinas son capaces de fabricar piezas que parecen fruto de un centro de mecanizado. No parece haber un límite para los trabajos de calidad que son posibles con esta máquina».
«Para nosotros, las principales ventajas de las máquinas C son la velocidad de los ciclos (duración del ciclo) y la velocidad de cambio. Cuando te dedicas a fabricar lotes pequeños —en nuestro caso lotes de 500-1000 piezas—, el tiempo necesario para los cambios es extremadamente importante.  La velocidad de la máquina nos permite hacer más con una máquina, más producción y más configuraciones».

"Las máquinas de INDEX han dado lugar a un cambio fundamental en la forma en la que la gente piensa en el mecanizado de TFT», relató Pat, un ingeniero de fabricación de TFT. «Hasta los más escépticos vienen y quedan impresionados al ver cómo se fabrican piezas a una velocidad que no creíamos posible, y con precisiones que tampoco creíamos posibles.  Nuestro programador ha configurado el sistema de tal forma que cambiemos un máximo de tres herramientas para cualquier tarea, y ya hemos producido un montón de piezas diferentes».  
«Estamos muy contentos con este sistema, y no solo por los niveles de producción.  El control de Siemens ofrece tantas prestaciones, que al vincularlo con el programa Esprit, la máquina se convirtió en la más fácil de configurar de todos nuestros tornos de rectificado.  Nuestro programador nos ha dicho que cuando encuentra piezas que no cree que sea posible producir más rápido en las máquinas de INDEX, acaba consiguiendo reducir el tiempo necesario a la mitad. Y cuando ve a un trabajo muy adecuado, el tiempo se reduce hasta en un 70 %», explicó Pat. 
«Por ejemplo, uno de nuestros nuevos productos, una pieza de nuestra nueva boquilla G Force, una de las mejores del mundo, tuvo que producirse en la máquina de INDEX, lo que nos permitió reducir la duración de los ciclos de catorce minutos por pieza a seis minutos. Y creemos que podemos llegar a 4,5 minutos, gracias a la capacidad de la INDEX», añadió Pat.
«He observado la máquina trabajar, y creo que es así porque la máquina tarda menos en "pensar" y se que también porque los procesos de sincronización del husillo, recogida y aceleración en el ciclo de corte son significativamente más rápidos. No esperaba ver una diferencia así en la duración de los ciclos», reconoce Pat.

POR QUÉ LA MÁQUINA MARCA LA DIFERENCIA

Según INDEX, muchas de las denominadas máquinas de cabezal móvil en servicio actualmente, en realidad se dedican a producir piezas con tamaños en el rango de los 3,2 cm, adecuadas para cabezales fijos. Aunque las máquinas de cabezal móvil están diseñadas para procesar barras de este tamaño, no es una aplicación adecuada para la tecnología de cabezal móvil. Por este motivo, INDEX desarrolló las máquinas de la serie C que permiten trabajar con una mayor variedad de herramientas, más precisión, más potencia y mayor velocidad de procesamiento, además de una mayor flexibilidad.
Las máquinas C están disponibles con dos tamaños de husillo: con capacidad de barra de 65 mm o de 90 mm. Tanto el husillo principal como el contrahusillo alcanzan una velocidad máxima de 5000 rpm (4000 rpm para la máquina de 90 mm). Con sus tres revólveres independientes, el C200 permite trabajar hasta con 42 herramientas motorizadas para abordar piezas de trabajo de creciente complejidad. Además, cuenta con dos ejes Y con un recorrido de 100 mm que permiten a TFT conseguir un enorme aumento de la productividad mediante una división ideal de las tareas de mecanizado.
Todas las herramientas de los revólveres están equipadas con el dentado en W de INDEX dentado, un elemento de conexión VDI mejorado específicamente por INDEX, con un nivel de precisión y repetición extremadamente alto. «Preparamos las herramientas de forma separada. Las ranuras en W del revólver garantizan precisión de repetición de +/- 8 µm durante la configuración, incluso con herramientas en ángulo, y a una distancia de hasta 100 mm del dispositivo de montaje de la herramienta», explica Stewart.
El sistema de guía INDEX SingleSlide ha demostrado su eficacia.  La guía de herramientas para los desplazamientos en X y Z está formada por una única pieza y no atraviesa los revólveres sobre guías antifricción, sino sobre guías planas.  Los portaherramientas 1 y 2 se deslizan sobre guías firmemente sujetas a la bancada de la máquina. El par de deslizamiento prácticamente sin desgaste está formado por placas de herramienta de acero endurecido (guías de deslizamiento) y elementos de deslizamiento con revestimiento (portaherramientas). Un ajuste exacto garantiza un juego nulo del par de deslizamiento.

Este diseño combina las ventajas conocidas de las guías de deslizamiento, tales como buenas propiedades de amortiguación y alta rigidez, con una buena aceleración y valores de marcha rápida, que hasta ahora solo eran posibles con máquinas herramienta basadas en guías de deslizamiento lineales. El sistema también garantiza un nivel reducido de transferencia de calor y una alta precisión de la máquina. Debido al reducido peso a desplazar, se pueden alcanzar aceleraciones de hasta 1 g. «La rigidez de la máquina debida a su diseño es excepcional», dijo McMillan.
Los grandes desplazamiento de trabajo de hasta 50 m/min garantizan tiempos de inactividad reducidos y permiten reducir aún más la duración de los ciclos. La bancada de máquina vertical permite a las virutas caer libremente y cuenta con protecciones completamente cerradas con panel de control de altura ajustable.
Según TFT, esta máquina es infinitamente mejor desde el punto de vista de la formación, el funcionamiento y la configuración. Hay varias condiciones que se deben cumplir antes de que la máquina nos permita comenzar un ciclo. Antes, en otras máquinas, esto significaba que la máquina permanecía inactiva mientras el operador intentaba averiguar el motivo. Ahora, la máquina de INDEX informa al operador acerca del problema y además intenta solucionarlo. Más allá de eso, la navegación y el funcionamiento del control son mucho más simples y directos.

AHORRO EN MATERIAL, PIEZAS DE MEJOR CALIDAD.

TFT ha sido capaz de eliminar las existencias de piezas hexagonales gracias a que se pueden mecanizar muy rápido con las máquinas de INDEX. «Estábamos acostumbrados a comprar materiales de diferentes tamaños para todas nuestras piezas, y ahora su número se ha reducido a tres», explicó Stewart. «La cantidad de virutas de las piezas pequeñas es muy reducida, y su coste es compensado con creces por la enorme reducción en las duraciones de los ciclos para cada pieza. Agrupamos las piezas en función del volumen de existencias. Y el alimentador de barras INDEX MBL es único en la industria, podemos trabajar con barras enteras de 3,6 metros y hasta 6,3 cm a la máxima velocidad de 4000 rpm, prácticamente sin vibraciones».

Un gran ejemplo de cómo la máquina INDEX C nos permite ahorrar tiempo y materiales es una pieza para una boquilla automática para la que TFT ha estado comprando material extruido.
«Durante unos 38 años, la pieza de nuestra boquilla B580 se había fabricado con un material producido por extrusión suave y con aletas que teníamos en el inventario. Un día, uno de nuestros operadores, después de ver lo que la INDEX era capaz de hacer, sugirió hacer la pieza a partir de material en barra, aletas y demás. Parecía una locura, pero era una locura inteligente.
«Ahora fabricamos la pieza a partir de un material macizo en barra, más barato, incluyendo la colocación de puntos en los extremos de las aletas para el flujo de agua. Esto ha reducido la duración del ciclo a un 35 % de lo que solía durar el mecanizado de material extruido. Además, ahora la pieza es más resistente».
Stewart resumió de esta forma el motivo que ha llevado a TFT a realizar esta inversión en lo que parecía ser una línea de costosas máquinas herramienta: «cuánto más sofisticado es el equipo, más importantes son las personas, porque la creatividad es lo que consigue que las máquinas hagan cosas que otras personas no pueden o quieren hacer».