Um aplicativo para simplificar as configurações

Um forte relacionamento com os fornecedores é uma parte importante do sucesso de uma loja. Quando os dois podem se unir para lidar com questões importantes do chão de fábrica, a resolução vem mais rapidamente e os resultados são geralmente mais eficazes e duradouros. Uma loja na área de San Jose, Califórnia, recentemente se apoiou em um de seus fornecedores de máquinas-ferramenta para ajudar a implementar estratégias para reduzir os tempos de configuração e simplificar o processo, e está pagando grandes dividendos.

Enfrentando desafios

A Micro-Mechanics projeta, fabrica e comercializa peças e ferramentas de alta precisão usadas em aplicações críticas de processo para a indústria de semicondutores e outras indústrias de alta tecnologia. O CEO Chris Borch fundou a empresa em 1983 nos fundos da fábrica de costura de chapéus de um amigo em Cingapura. Ele diz que se deparou com a necessidade de uma ferramenta de alta precisão que seria usada na produção de semicondutores, então com apenas US$ 600 em dinheiro inicial ele conseguiu pegar um torno e uma fresadora para começar a fazer a peça muito pequena usada no montagem do chip.

Durante os próximos 35 anos, a empresa cresceu para atender uma base mundial de clientes de cinco fábricas localizadas em Cingapura, Malásia, China, Filipinas e EUA, além de uma presença de vendas diretas em Taiwan e na Europa. Isso nos leva ao local de Morgan Hill, Califórnia, dedicado a clientes dos EUA e empregando cerca de 50 pessoas produzindo peças para as indústrias aeroespacial, laser e semicondutores. Essas indústrias são específicas em suas especificações de usinagem e geralmente exigem pequenas quantidades. Assim, a Micro-Mechanics é pressionada a encontrar maneiras de gerenciar bem a alta mixagem.

É claro que o trabalho de alto mix e baixo volume não é incomum, pois mais e mais fabricantes dos EUA estão enfrentando isso todos os dias. A Micromecânica, no entanto, também tem o desafio de sua localização em uma geografia particularmente de alto custo e usa essa restrição como motivação para trabalhar mais para encontrar novas maneiras de ser competitiva.

Eficiência ágil

Uma das filosofias abrangentes da empresa é a produção muito enxuta, eliminando o máximo de tempo de configuração possível, incorporando muitos processos offline. O chão de produção tem alta utilização em relação à mão de obra direta. A empresa trabalha com seus fornecedores para eliminar as habilidades sem valor do tempo de configuração.

No chão de produção, partindo de vários moinhos estão dois centros de torneamento de dois eixos Okuma LB4000 EXII. Essas máquinas são dedicadas estritamente às operações de torneamento de produção – peças e processos comprovados. A maioria das peças que a empresa opera também exige um trabalho significativo de fresagem, mas para simplificar o processo de configuração, esse trabalho é reservado para as fresadoras do corredor.

Além de ter uma máquina de produção redundante, a Micro-Mechanics também possui uma divisão de engenharia de protótipos, onde equipamentos de fresamento e torneamento com a mesma configuração das máquinas de produção são usados ​​para desenvolver e comprovar processos antes de enviar os trabalhos para o chão de fábrica. A otimização do processo começa com as máquinas protótipo, onde melhorias podem ser desenvolvidas sem impactar os trabalhos de produção.

Limpar direção

De acordo com o Sr. Borch, grande parte do sucesso das máquinas Okuma vem do preset de ferramentas. Os programadores enviam os requisitos de ferramentas para o departamento de predefinição, onde os dados de ferramentas são rastreados e mantidos. A empresa presta muita atenção ao desgaste da ferramenta e às expectativas de vida útil da ferramenta e aplica sua experiência na previsão do desempenho da ferramenta em trabalhos futuros. Um sistema de medição de alta precisão é usado para a geometria de pré-ajuste. As informações, incluindo diâmetro, ponta da ferramenta e vida útil da ferramenta, podem ser gravadas em um chip RFID, que é incorporado aos porta-ferramentas Capto. No momento em que o ferramental chega às máquinas, a única preocupação do operador é seguir o roteiro preparado para colocá-lo nas posições corretas da torre, pois todos os dados da ferramenta são lidos e capturados automaticamente pelo controle Okuma.

A Micro-Mecânica é movida pela ideia de fabricação digital, sempre buscando oportunidades para reduzir o erro do usuário eliminando a entrada de dados. O estabelecimento automático de dados de deslocamento e geometria da ferramenta por meio de hardware RFID incorporado e software de controle Okuma reduz significativamente uma das fontes mais comuns de erro. A empresa também trabalhou com Okuma para desenvolver um processo para eliminar erros associados à chamada do programa apropriado a partir de um bilhete tradicional em papel. A equipe de software da Okuma criou um aplicativo, chamado Micro-Mechanics Program Management Interface, que usa um scanner de código de barras e código QR para acessar automaticamente as informações apropriadas do programa. Como proteção adicional, o código QR importa automaticamente modelos 3D da peça, ferramental e suporte de trabalho para o Sistema de Prevenção de Colisão (CAS) da Okuma, que monitora a posição da máquina nos modos de operação manual e automático para evitar falhas.

As peças de primeira execução para cada trabalho são tratadas no departamento de engenharia, onde a configuração e o processo de produção podem ser refinados sem diminuir a velocidade de outros trabalhos que estão sendo executados nas máquinas de produção. É elaborado um viajante que comunica as matérias-primas que transitarão pela instalação com a obra e todas as operações que serão aplicadas a ela até que seja uma peça acabada. Na parte superior deste viajante há um código QR que é usado para identificar a peça que está sendo feita.

Quando o trabalho está pronto para ser executado no ambiente de produção, o operador digitaliza o código QR para acessar a rede da empresa e encontrar toda a documentação de configuração e modelagem relacionada à peça. As informações importadas incluem o programa de peças, os dados do modelo de prevenção de colisões, as ferramentas que estão na torre, os recursos a serem inspecionados e qualquer documentação adicional que o operador precise. O operador pode visualizar as informações em um monitor externo montado na lateral do controle Okuma, proporcionando uma área de visualização muito maior.

Com a versão mais recente dos dados de configuração carregados automaticamente, o CAS é capaz de verificar virtualmente a interferência e garantir que não ocorra uma colisão depois que o ciclo de usinagem for iniciado.

O aplicativo está funcionando conforme previsto, simplificando o processo de configuração e eliminando possíveis erros do usuário. O Sr. Borch explica:“Do ponto de vista digital, antes do aplicativo, tínhamos que anexar as ferramentas manualmente a essas posições. Agora tudo é feito simplesmente digitalizando o código QR. Ele imita a colocação física dessas ferramentas. Nós nos esforçamos para eliminar o tempo de configuração na linha.”

Como as ferramentas de torno são difíceis de configurar, as oficinas podem ter a tendência de deixá-las na torre se houver posições disponíveis. Mas modelar as ferramentas estranhas é impraticável, e as chances de uma colisão podem aumentar rapidamente com elas ainda em jogo.

A política da Micro-Mechanics é remover todo o workholding da máquina e todas as ferramentas da torre e limpar todos os dados da ferramenta e dados de prevenção de colisões que são mantidos no controle cada vez que um novo trabalho é configurado. Esse processo garante que apenas o que for necessário para o próximo trabalho esteja presente na configuração seguinte. Quando o código QR do próximo trabalho é digitalizado, todos os dados do trabalho anterior são automaticamente apagados e todos os dados do novo trabalho são carregados no controle.

Os resultados falam volumes

O aplicativo não apenas reduz bastante os erros na configuração, mas também reduz amplamente os tempos de configuração. Borch diz que trabalhos que no passado normalmente levavam horas para serem montados agora podem ser feitos em menos de 10 minutos.

À medida que a empresa adiciona centros de torneamento Okuma adicionais, o aplicativo pode ser facilmente carregado nas novas máquinas. De acordo com Casey Croussore, engenheiro de software sênior da Okuma, também poderia ser expandido para acomodar centros de usinagem. “Não podemos colocar o aplicativo em uma caixa e vendê-lo como está porque ele foi escrito em torno da arquitetura da Micromecânica”, diz Croussore. “Mas a mesma tecnologia pode ser usada com praticamente qualquer aplicativo ou cliente, desenvolvendo-a caso a caso.”

A Micro-Mechanics manteve uma forte relação de trabalho com a Okuma e seu integrador, Gosiger, para reduzir custos e otimizar seu processo de produção. Eles continuam procurando outras maneiras de automatizar o máximo possível, aumentar a eficiência e minimizar os erros. À medida que a empresa continua a expandir e adicionar recursos, essa estratégia desempenhará um papel fundamental.