Revolucione Tempos de Setup com App Parceiro de Fornecedor

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

Enfrentando Desafios

A Micro-Mechanics projeta, fabrica e comercializa peças e ferramentas de alta precisão usadas em aplicações críticas de processo para as indústrias de semicondutores e outras de alta tecnologia. O CEO Chris Borch fundou a empresa em 1983 nos fundos de uma fábrica de chapéus de um amigo em Cingapura. Ele diz que tropeçou na necessidade de uma ferramenta de alta precisão que seria usada na produção de semicondutores, então com apenas $600 em capital inicial conseguiu pegar um torno e uma fresadora para começar a fabricar a peça muito pequena usada na montagem do chip.

Durante os próximos 35 anos, a empresa cresceu para atender uma base mundial de clientes a partir de cinco instalações de manufatura localizadas em Cingapura, Malásia, China, Filipinas e EUA, junto com presença de vendas direta em Taiwan e Europa. Isso nos leva à localização de Morgan Hill, Califórnia, dedicada a clientes dos EUA e empregando cerca de 50 pessoas produzindo peças para as indústrias aeroespacial, laser e semicondutores. Estas indústrias são particulares em suas especificações de usinagem, e geralmente requerem pequenas quantidades. Então a Micro-Mechanics é pressionada a encontrar maneiras de gerenciar bem a alta mistura.

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

Eficiência Ágil

Uma das filosofias gerais da empresa é produção muito enxuta, eliminando o máximo possível de tempo de setup incorporando muitos processos offline. O chão de fábrica tem alta utilização relativa à mão de obra direta. A empresa trabalha com seus fornecedores para remover habilidades sem valor do tempo de setup.

No chão de fábrica, separados de várias fresadoras, estão dois centros de torneamento Okuma LB4000 EXII de dois eixos. Estas máquinas são dedicadas estritamente a operações de torneamento de produção — peças e processos comprovados. A maioria das peças que a empresa roda requer trabalho significativo de fresamento também, mas para simplificar o processo de setup, esse trabalho é reservado para as fresadoras do outro lado do corredor.

Além de ter uma máquina de produção redundante, a Micro-Mechanics também tem 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 validar processos antes de enviar trabalhos para o chão. A otimização de processo começa nas máquinas de protótipo, onde melhorias podem ser desenvolvidas sem impactar trabalhos de produção.

Direção Clara

Segundo o Sr. Borch, uma grande parte do sucesso nas máquinas Okuma vem do pré-ajuste de ferramentas. Os programadores enviam os requisitos de ferramentas para o departamento de pré-ajuste, onde dados de ferramentas são rastreados e mantidos. A empresa presta muita atenção ao desgaste de ferramentas e expectativas de vida útil e aplica sua experiência na previsão de desempenho de ferramentas em trabalhos futuros. Um sistema de medição de alta precisão é usado para a geometria de pré-ajuste. A informação, incluindo diâmetro, ponta da ferramenta e vida útil, pode então ser gravada em um chip RFID, que é embutido nos porta-ferramentas Capto. No momento em que as ferramentas chegam às máquinas, a única preocupação do operador é seguir o script preparado para colocá-las nas posições corretas do revólver, pois todos os dados da ferramenta são lidos e capturados automaticamente pelo controle Okuma.

A Micro-Mechanics é impulsionada pela ideia de manufatura digital, sempre buscando oportunidades para reduzir erro do usuário eliminando entrada de dados. Estabelecer automaticamente dados de compensação e geometria de ferramentas via hardware RFID embutido e software de controle Okuma reduz significativamente uma das fontes mais comuns de erro. A empresa também trabalhou com a Okuma para desenvolver um processo para eliminar erros associados à chamada do programa apropriado a partir de um ticket de papel tradicional. A equipe de software da Okuma criou um app, chamado Interface de Gerenciamento de Programas Micro-Mechanics, que usa um leitor de código de barras e código QR para chamar automaticamente as informações do programa apropriado. Como proteção adicional, o código QR importa automaticamente modelos 3D da peça, ferramentas e fixação no Sistema de Evasão de Colisão (CAS) da Okuma, que monitora a posição da máquina nos modos de operação manual e automático para evitar colisões.

Peças de primeira execução para cada trabalho são tratadas no departamento de engenharia, onde o processo de setup e produção pode ser refinado sem desacelerar outros trabalhos que estão rodando nas máquinas de produção. Um roteiro é elaborado que comunica as matérias-primas que passarão pela instalação com o trabalho e todas as operações que serão aplicadas a ele até que seja uma peça acabada. No topo deste roteiro está um código QR usado para identificar a peça que está sendo feita.

Quando o trabalho está pronto para rodar no ambiente de produção, o operador escaneia o código QR para acessar a rede da empresa e encontrar toda a documentação de setup e modelagem relacionada à peça. A informação importada inclui o programa da peça, dados do modelo de evasão de colisão, as ferramentas que estão no revólver, as características a serem inspecionadas, e qualquer documentação adicional que o operador precisará. O operador pode visualizar a informação em um monitor externo que monta ao lado do controle Okuma, proporcionando uma área de visualização muito maior.

Com os dados de setup da versão mais recente carregados automaticamente, o CAS é capaz de verificar virtualmente interferências e garantir que uma colisão não ocorrerá uma vez que o ciclo de usinagem seja iniciado.

O app está funcionando como previsto, simplificando o processo de setup e eliminando potencial erro do usuário. O Sr. Borch explica: "Do ponto de vista digital, antes do app, tínhamos que entrar e anexar as ferramentas manualmente àquelas posições. Agora tudo é feito simplesmente escaneando o código QR. Imita fisicamente colocar aquelas ferramentas. Nos esforçamos para eliminar tempo de setup na linha."

Como ferramentas de torno são difíceis de configurar, as oficinas podem ter tendência a deixá-las no revólver se houver posições disponíveis. Mas modelar ferramentas extraneous é impraticável, e as chances de uma colisão podem aumentar rapidamente com elas ainda em jogo.

A política da Micro-Mechanics é remover toda a fixação da máquina e todas as ferramentas do revólver e limpar todos os dados de ferramentas e dados de evasão de colisão mantidos no controle cada vez que um novo trabalho é configurado. Este processo garante que apenas o que é necessário para o próximo trabalho esteja presente no setup subsequente. Quando o código QR para o próximo trabalho é escaneado, todos os dados do trabalho anterior são automaticamente limpos e todos os dados para o novo trabalho são carregados no controle.

Resultados Falam por Si

Não apenas o app reduz enormemente erros no setup, ele também cortou largamente os tempos de setup. O Sr. Borch diz que trabalhos que no passado comumente levavam horas para configurar agora podem ser feitos em tão pouco quanto 10 minutos.

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

A Micro-Mechanics manteve um forte relacionamento de trabalho com a Okuma e seu integrador, Gosiger, para cortar custas e simplificar seu processo de produção. Eles continuam a buscar mais maneiras de automatizar o máximo possível, aumentar eficiências e minimizar erros. À medida que a empresa continua a expandir e adicionar capacidades, esta estratégia desempenhará um papel fundamental.