Estratégia Inovadora de Produção da Ergoseal Impulsiona Crescimento

A Ergoseal não conseguia acompanhar. Três anos atrás, a fabricante de vedações mecânicas em Carol Stream, Illinois, ganhou contrato para engenhar e produzir uma vedação mais complexa que seus produtos típicos. Dos três componentes usinados na montagem desta vedação, dois requeriam três setups cada nas máquinas-ferramenta da empresa — dois setups de torno e um de centro de usinagem.

A Ergoseal podia atender e manter as necessidades de qualidade da peça com esta sequência de operações, mas o processo era lento. Quando o cliente aumentou significativamente sua demanda por estas vedações, o que deveria ser um aumento bem-vindo nos negócios virou causa de alarme. O fabricante de vedações respondeu terceirizando a usinagem. Nunca havia feito isso antes. O Gerente Geral Tom Hilaris diz que a escolha implicou custos e dificuldades além de apenas enviar produção para outra instalação. Prazos de entrega se estenderam, e gerenciar estoque tornou-se mais desafiador. Havia também a necessidade de monitorar peças recebidas para descobrir e responder a problemas de qualidade. Como resultado, a atenção que a empresa poderia dar a encontrar novos clientes ou melhorar serviço a clientes existentes era gasta em correr para evitar decepcionar este cliente cuja linha de produto a empresa não estava equipada para lidar.

Hilaris diz que a empresa tirou várias lições desta experiência. Uma das mais básicas foi um senso reforçado do valor da manufatura interna. A Ergoseal construiu seu negócio na habilidade de desenvolver e entregar vedações personalizadas às necessidades dos designs particulares de bomba e compressor de cada cliente. A empresa pode fazer isso de forma custo-efetiva porque possui sua própria manufatura. Por causa da manufatura interna, por exemplo, a empresa pode rodar peças de vedação para vários clientes da mesma barra de material para economizar custo, e pode rodar peças em quantidades minúsculas com pouco lead time para preencher pedidos inesperados. Também pode ajustar e refinar operações de usinagem para encontrar o equilíbrio ideal entre precisão e velocidade para cada corte. Um fornecedor de usinagem terceirizado tipicamente não está em posição de fazer nada disso.

Mas a lição maior que Hilaris e seu pai tiraram relacionou-se a preparar o negócio para crescer. Na manufatura, fazer bom trabalho é uma coisa, perceberam, mas fazer bom trabalho escalável é algo diferente. Era hora de sua oficina se tornar escalável.

Recuperando a Usinagem

O pai de Tom é o fundador John Hilaris, presidente e CEO. Juntos, estes dois viram que era absurdo esperar seu negócio crescer se seus sistemas de produção não fossem capazes de expandir para atender essa oportunidade quando viesse. Se acreditavam que podiam crescer, deveriam agir como se fossem crescer. Especificamente, deveriam preparar para crescimento no presente colocando processos e procedimentos no lugar que poderiam formar base para muito mais produção no futuro.

De fato, durante o período desta percepção alguns anos atrás, a empresa arguably havia alcançado momento ideal para se preparar para crescimento. A Ergoseal então ainda era pequena o suficiente que a gestão participava diretamente de todos os aspectos do negócio e produção, mas também bem estabelecida o suficiente para ter variedade de clientes de contrato com números de peça conhecidos. Repensar produção para aqueles números de peça — ou seja, desenvolver processos para tornar a produção dessas partes o mais ágil, simples e eficiente possível — prepararia a empresa para assumir rapidamente produção de outros componentes de vedação mecânica à medida que ganhasse este negócio.

A primeira nova máquina que este repensar trouxe para a oficina foi um torno CNC Haas ST-20 com capacidade de ferramentas motorizadas — máquina capaz de produzir peças da Ergoseal completas em um único ciclo. Aquelas peças de vedação terceirizadas não deveriam ter sido feitas em três setups, diz Tom Hilaris agora, porque essa não era a abordagem escalável. Consolidando todos os passos de usinagem destas peças em um setup cada nesta nova máquina-ferramenta, a Ergoseal realizou abordagem eficiente em tempo e espaço que tornou possível — na verdade, fácil — trazer a usinagem terceirizada de volta para dentro.

Não muito depois de recuperar esta usinagem, a empresa estava pronta para crescer. Um impulso de marketing contribuiu para a empresa projetar e produzir mais de 30 protótipos para prováveis novos clientes ou novas linhas de produto em 2013, acima de cinco tais oportunidades em ano mais típico. Alguns desses protótipos levarão a novos contratos de usinagem de produção, e a compra da nova máquina foi uma parte da preparação da empresa para essa atividade. Aqui está mais detalhe sobre essa preparação, incluindo outros passos que a empresa deu em sua transformação de manufatura:

1. DNC

O primeiro passo não foi a nova máquina-ferramenta. George Lang é gerente de produção da Ergoseal. Funcionário da empresa desde 2009, ele trabalhava anteriormente em função de usinagem para dois outros empregadores. A mudança que ele impulsionou primeiro — o que viu como fruta ao alcance para a oficina da Ergoseal — foi implementar controle numérico distribuído (DNC). Para permitir que arquivos de programa NC fossem enviados diretamente às máquinas-ferramenta, a oficina conectou CNCs a um servidor comum e começou a rodar software PC-DNC Plus da Refresh Your Memory.

Antes da compra da máquina Haas, as máquinas-ferramenta da oficina não ofereciam meio facilmente acessível de entrada digital no CNC. Estes CNCs mais antigos cada um tinha apenas porta RS-232. Quando o programador, Alan Hackert, escrevia um programa de peça, ele levava uma impressão para a oficina, onde inseria o programa linha por linha no controle da máquina.

Isso não era tão inconveniente quanto soa. Peças típicas da Ergoseal requerem movimentos diretos de torneamento, fresamento e furação, e a maioria das peças são trabalhos de contrato programados apenas uma vez e rodados recorrentemente. Assim, os programas são curtos e novos programas são infrequentes. Mesmo assim, o DNC revelou à empresa que programação manual tinha sido mais disruptiva que imaginado.

A perda de capacidade da máquina era apenas parte da disrupção. A máquina ficava ociosa enquanto programada assim. O que era talvez mais significativo era a incerteza. Mudanças de engenharia produziam confusão no processo pré-DNC, porque era sempre difícil para a oficina saber se o programa no controle representava a versão mais atual da peça. Em retrospecto, a empresa passou a apreciar quão desgastante isso era. O sistema DNC, ao assegurar que todos os programas ativos estão atualizados com as últimas revisões, acalmou o processo da oficina removendo a ameaça deste erro. A diferença é marcante, diz Hilaris.

2. ERP

Implementar sistema de planejamento de recursos empresariais (ERP) foi o passo mais difícil da empresa, porque esta mudança afetou todos os funcionários.

A mudança era necessária. A Ergoseal estava expandindo não apenas sua capacidade de fazer vedações mas também sua capacidade de projetar e engenhá-las. Esta última capacidade costumava recair apenas sobre o Sr. Hilaris pai, mas hoje, com 15 funcionários totais na empresa, a equipe de engenharia agora inclui gerente de desenvolvimento de negócios, gerente de engenharia e gerente de desenho — junto com o gerente de produção. Todos estes homens precisam de acesso compartilhado, fácil, a informações relacionadas a trabalhos e peças em formato consistente.

Mas mesmo antes da equipe crescer para precisar disso, a empresa vislumbrou quão vulnerável era por falta de sistema abrangente para capturar informações. Novo negócio na empresa começa com prototipagem, e prototipagem pode ser apressada, porque a máquina fazendo o protótipo pode ser necessária para produção. Na pressa, uma ficha de trabalho em papel pode não ser preenchida clara ou completamente. Assim, a empresa podia ganhar um trabalho entregando protótipo bem-sucedido, apenas para voltar ao papel e descobrir que ninguém registrou ou lembra exatamente como aquele protótipo foi feito. Ai.

O sistema ERP da Global Shop Solutions torna captura de informação fácil, porque funcionários podem documentar passos de processamento e sua própria atividade apenas escaneando códigos de barras em seus crachás e nas várias linhas dos roteiros de trabalho.

Ou, para ser justo, o sistema eventualmente torna captura de informação tão fácil, diz Lang, que admite que incutir o hábito de usar crachás e escanear códigos de barras por toda equipe da empresa foi processo lento. Levou meses antes que o sistema fosse usado consistentemente o suficiente para a informação no sistema ERP ser útil.

Mas uma vez que a Ergoseal chegou a esse ponto, a informação provou ser útil de fato. Guiou a empresa em maior melhoria do processo. Ter dados duros sobre as atividades da oficina revelou onde estavam as maiores fontes de despesa, contrastando com passos de processo que podiam parecer visivelmente desajeitados mas na verdade não têm grande impacto no custo da peça.

"Ficar proficiente com ERP permite ver onde está o 80/20", diz John Hilaris. "Para reduzir seus custos, permite ver que passos você realmente precisa tomar."

3. Multitarefa

Aquelas peças que costumavam ser terceirizadas agora contam pela maioria da produção no torno ST-20. Nesta máquina, duas peças por ciclo são produzidas de um slug inicial, com as ferramentas motorizadas assegurando que o que costumava ser operações de centro de usinagem pode ser realizado neste ciclo também. O tempo completo de usinagem agora é 8 minutos por peça. Isso é menos tempo que a peça gastava no centro de usinagem sozinho.

Naquela época, no entanto, tempo de ciclo de usinagem não era o obstáculo primário para processar estas peças. O desafio era a variedade de setups, e o que isso requeria em termos de carregar peças de máquina em máquina, coordenar tempo em máquinas diferentes, colocar peças incompletas em fila para esperar sua vez na próxima máquina na sequência, e cuidar para carregar peças precisamente em cada etapa para garantir precisão de operação a operação. Enquanto a máquina-ferramenta multitarefa compactou significativamente o tempo de ciclo, fez muito mais que isso ao reduzir tempo de caminhada, erros de manuseio e estoque em processo todos a zero.

De fato, Lang diz que a vantagem de colocar tanto do tempo e despesa da peça no ciclo de usinagem é que melhorias no ciclo de usinagem agora são vistas por seu valor total. Ferramentas que podem entregar maior eficiência tornam-se fáceis de justificar. A oficina recentemente refinou o ciclo de usinagem com ferramenta combinada que especifica que realiza furação e chanfro em uma única passada, economizando tempo eliminando troca de ferramenta.

4. Células

Porém, por mais produtivo que o torno seja, ainda mais produção acontece em sua vizinhança imediata. A nova forma da Ergoseal de pensar sobre produção enfatiza células, diz Tom Hilaris. Tempo de caminhada pode ser reduzido ainda mais antecipando para onde uma peça provavelmente irá a seguir e trazendo aquela operação subsequente próxima à máquina-ferramenta. Peças produzidas no torno ST-20 vão para operação de montagem por prensa, então a célula de trabalho ao redor deste torno agora inclui todos os recursos que o operador precisa para realizar esta montagem enquanto a máquina corta peças.

Uma célula também foi construída ao redor do mais novo torno CNC da oficina, um Haas ST-10 menor. Esta máquina produz "cálices", componentes comuns em todas as montagens de vedação da empresa. Todas as peças de cálice são aproximadamente similares, mas esta máquina produz gama de tamanhos e variedades para vedações de vários clientes.

Para qualquer peça de cálice, duas operações de usinagem são necessárias. A região interna da peça é torneada para permitir que lugs sejam soldados dentro. Após esta solda, a peça retorna ao torno para que marcas de queimadura sejam torneadas do OD. Por causa desta série de passos, estoque em processo também era comum para esta peça, até a empresa instalar solda por pontos em célula com este torno. Agora, o operador pode mover a peça de usinagem para solda para usinagem sem caminhar. Esta verdade sobre manufatura é tão simples e poderosa que é quase profunda: Apenas o posicionamento do seu equipamento pode determinar quanto trabalho sua oficina é capaz de fazer.

Juntos, as duas máquinas mais novas da oficina, os tornos Haas, são agora produtivos o suficiente dentro de suas respectivas células que respondem pela maior parte da produção de usinagem da oficina. Outras máquinas mais antigas na oficina ainda são valiosas e ainda entregam produção significativa, mas a pressão sobre estas máquinas para entregar toda capacidade de fabricação de peças da empresa foi aliviada.

Como resultado, o valor destas máquinas mudou. A forma como a empresa olha para elas mudou. Enquanto os novos tornos são mais puramente recursos de produção, estas máquinas mais antigas podem cada vez mais servir a empresa em seus esforços para construir o negócio. Estas máquinas mais antigas talvez não consigam acompanhar os processos de produção que a Ergoseal está desenvolvendo em outros cantos da oficina, mas cada vez mais agora podem estar disponíveis para rodar os trabalhos de prototipagem que levarão a maior crescimento.