Celebrando 102 Anos de Inovação na Nolte Precise Manufacturing

Em 1916, quando a Nolte Precise Manufacturing abriu as portas de seu negócio em Cincinnati, Ohio, como uma oficina de máquinas de parafusos, os fundadores teriam dificuldade em reconhecer aquele negócio como ele existe em 2018. Diga-se de passagem, 102 anos de operação contínua é algo para admirar, mas, mais importante, levanta a questão do que a gestão fez para garantir esse legado.

Quando a Nolte começou, a indústria de máquinas de parafusos era de certa forma distinta da indústria geral de oficinas de máquinas. De algumas maneiras, era mais avançada em parte porque o uso de máquinas automáticas, que eram acionadas por cames e projetadas para rodar produção contínua, muitas vezes podiam superar as corridas de produção mais curtas que precisavam de mais flexibilidade e mais supervisão do operador.

Esta dicotomia de produção média a alta contínua versus tamanhos de lote pequenos com múltiplas trocas continua hoje, mas é um animal muito diferente do que era durante grande parte do século XX. A razão é que a definição de produção média-alta mudou significativamente. Em muitas indústrias, ciclos de vida de produtos mais curtos resultaram no encolhimento geral dos tamanhos de lote (requerendo trocas mais frequentes) e impactaram a tecnologia de produção que a indústria de máquinas de parafusos confiou por muitos anos, movendo-a para mais perto do lado da flexibilidade da equação.

Como resultado, oficinas como a Nolte precisaram mudar ou perecer. A família que possui a Nolte escolheu mudar, e como resultado, celebrará seu 103º aniversário em 2019. Sentamos com Doug Coster, proprietário de quarta geração e presidente da Nolte, para discutir a capacidade da empresa de se adaptar no passado, presente e futuro.

Tantas Escolhas

Durante grande parte da história da Nolte Precise, a definição de uma oficina de máquinas de parafusos era bastante direta. Significava que o trabalho principal da oficina eram peças torneadas, frequentemente relativamente simples e geralmente em quantidades grandes o suficiente para que máquinas pudessem ser configuradas e dedicadas à produção de um único trabalho ou conjunto de trabalhos para um determinado cliente.

A tecnologia de máquinas-ferramenta era construída em torno de movimentos de deslizamento acionados por cames que exigiam habilidades específicas e muito tempo para configuração. Uma vez configurada, a máquina podia rodar "automaticamente" por tempos significativos com pouca interferência do operador.

Ciclos de vida de produtos eram muito mais longos e um determinado conjunto de especificações básicas de peça podia permanecer virtualmente inalterado, às vezes por anos. Oficinas de máquinas de parafusos se deram bem por muitos anos. No entanto, aquele modelo de negócio evoluiu e oficinas sobreviventes como a Nolte foram capazes de reconhecer essa mudança e mudar com ela.

O Sr. Coster diz que quando entrou na Nolte, a oficina, como muitas de máquinas de parafusos, rodava automáticos. Rodava cerca de 40 Brown & Sharpe, dos quais a empresa tem três daquelas máquinas restantes no chão hoje.

"Começamos a transição de came para CNC devagar", recorda o Sr. Coster. "Nosso primeiro CNC Suíço foi comprado em 1994 especificamente para um trabalho que ganhamos o contrato. Era uma peça mais complexa e tolerância mais apertada que grande parte de nosso trabalho normal, mas indicava a direção que precisávamos levar a empresa estrategicamente."

Outra confirmação de que a escrita estava na parede nos anos 1990 para a oficina tradicional de máquinas de parafusos, como era definida por muitos anos, veio com a mudança de nome da associação comercial para oficinas de máquinas de parafusos, que incluía a Nolte e muitas outras oficinas como ela. A associação passou de National Screw Machine Products Association para Precision Machined Products Association. A Nolte tem sido membro ativo da associação desde 1943.

"Com a adição de capacidade de usinagem CNC, começamos a fazer a mudança de infraestrutura, que ao longo do tempo exigiu substituir o departamento de cames por capacidade de programação CAD/CAM. Padronizamos com DP Technology para nossa programação offline", diz o Sr. Coster.

Muitas oficinas de máquinas de parafusos, incluindo a Nolte, descobriram que com a mudança de infraestrutura para capacidade de programação CNC, operações de usinagem não tradicionais tornaram-se viáveis. Diferente de configuração de came, código G não se importa com que tipo de máquina está rodando.

Fazendo Mais

Hoje, o portfólio de serviços ao cliente da Nolte inclui torneamento CNC, usinagem CNC Suíça, fresamento CNC, submontagem e usinagem automática de parafusos mono-fuso/multi-fuso para quantidades de produção média a alta. Estas capacidades operacionais expandidas permitem uma expansão da base de clientes da empresa e atraíram um número maior de indústrias atendidas pela Nolte.

"Geralmente não compramos máquinas sem o trabalho para colocar nelas", diz o Sr. Coster. "No entanto, tendo expandido as capacidades de nossa oficina para operações mais variadas, somos capazes de atrair trabalho de nossos clientes que poderia ter ido para outra oficina." O centro das capacidades de usinagem da Nolte é sua proficiência em gerenciar produção de peças complexas em suas máquinas CNC Suíças. Após rodar várias marcas de CNC Suíço, em 2013 a Nolte padronizou sua oficina com máquinas Tsugami.

"Nosso mais novo torno Tsugami é um modelo BO 206", diz o Sr. Coster. "É uma máquina de 20 mm com seis eixos, configuração de ferramentas gang opostas. Também é equipado com um pacote chucker que nos dá a flexibilidade de rodar a máquina com ou sem bucha guia conforme ditado pela relação comprimento-diâmetro da peça. Muitos trabalhos rodam melhor em uma máquina de cabeçote móvel mesmo que não sejam peças tradicionais tipo suíço. A chave é soltar a peça o mais completa possível usando uma única manipulação."

Uma razão pela qual o Sr. Coster acredita em focar em uma única marca, como Tsugami, é a familiaridade que programadores, pessoas de setup e operadores podem estabelecer com uma marca. Com o tempo, eles são capazes de se tornar proficientes com estas máquinas em vez de reaprender as idiossincrasias de diferentes marcas. O controle FANUC que a Tsugami usa também é uma vantagem para padronização porque a maioria das pessoas da Nolte está familiarizada com ele.

Sempre que possível, a Nolte projeta o fluxo de trabalho para manter a qualidade em alto nível enquanto reduz custos de manufatura excessivos e tempos de ciclo de múltiplas manipulações de peças. Isso é resultado de ter o equipamento certo para processamento de peças e pessoal familiarizado em tirar o máximo proveito dele. "Não importa se é torneamento suíço ou fresamento de quatro eixos; se podemos configurar uma vez e tirar mão de obra de rodá-lo, estamos economizando tempo, dinheiro e produzindo peças de qualidade mais consistentemente", diz o Sr. Coster.

Movendo para Produção Lights-Out

Fazer boas peças durante horas que historicamente seriam consideradas tempo de inatividade, usando pouca ou nenhuma mão de obra, é suficiente para tentar qualquer oficina CNC. É para onde a Nolte está indo com sua produção de usinagem suíça.

"Atualmente, estamos rodando até cinco de nossas máquinas suíças sem supervisão", diz o Sr. Coster.

Mas produção sem supervisão não é tão simples quanto virar um interruptor de luz de ligado para desligado. Existem passos que uma oficina precisa colocar em prática para executar com sucesso manufatura lights-out. Provavelmente o mais importante é selecionar o trabalho certo para rodar na máquina-ferramenta. A Nolte roda uma variedade de materiais e, embora materiais de livre usinagem sejam ideais para usinagem sem supervisão, o processo tem que ser refinado para acomodar outros materiais mais difíceis de usinar.

"Não somos exclusivamente uma oficina de latão", diz o Sr. Coster. "Então precisamos ser capazes de configurar nossos trabalhos para que o desgaste de ferramenta possa ser acomodado. Às vezes, descobrimos, aços pré-endurecidos e outros materiais mais duros podem realmente rodar melhor que materiais mais macios." Uma maneira que eles preparam para um processo estável, eliminando variabilidade, é rodar tarugo retificado nas máquinas suíças quando a bucha guia é usada. Isso ajuda com desgaste de ferramenta reduzindo variabilidade barra a barra.

Uma vantagem que o modelo conversível BO 206 traz para o processo ao eliminar a necessidade de uma bucha guia, é que permite o uso de tarugo laminado a frio. Não ter que usar tarugo retificado e eliminar a necessidade de configurar a bucha guia economiza custos de material e tempo de setup porque a pinça do nariz do fuso é mais tolerante a variações de tarugo que uma bucha guia.

Além de garantir que o programa da máquina-ferramenta rodando a peça sem supervisão é estável, há outras considerações auxiliares que a Nolte leva em conta para suas operações lights-out. Os Tsugamis da empresa são equipados com alimentadores de barra FMB com bandejas de alimentador de magazine. Dependendo do diâmetro da barra, estes magazines podem segurar estoque suficiente para levar a máquina através de um turno lights-out.

Para ajudar a controlar cavacos, a Nolte usa fluido de corte de alta pressão (a Nolte corta com óleo) para todas as suas máquinas suíças. Isso controla formação e evacuação de cavacos, o que é importante para operação sem supervisão. Ninguém quer um ninho de pássaro no meio da noite. Existe uma séria preocupação com a possibilidade de incêndio durante uma operação lights-out, especialmente ao cortar com óleo. Portanto, a Nolte equipou todas as suas máquinas suíças com sistemas de supressão de incêndio.

Sem intervenção do operador, o manuseio da saída de peças acabadas pode ser negligenciado. Algumas das peças que a Nolte roda em suas máquinas suíças lights-out têm especificação de não-marcar, tornando o manuseio pós-processo parte da operação. Para estes trabalhos, a Nolte usa um acumulador rotativo para manusear e classificar mais cuidadosamente o trabalho saindo das máquinas.

Manufatura lights-out é um empreendimento de risco/recompensa. As recompensas podem ser grandes se os riscos puderem ser minimizados. Isso significa cometer erros e aprender com eles.

Olhando para Frente

A Nolte viu muita mudança na manufatura de metalurgia. Também conseguiu se adaptar com sucesso a estas mudanças avaliando cuidadosamente o que funciona e o que pode ser transitório.

O próximo investimento que a Nolte planeja fazer é automatizar as operações de peças fixadas em mandril da empresa. Tarugo de barra é certamente importante para a capacidade da oficina, mas o Sr. Coster vê a capacidade de processar tarugos e automatizar o manuseio de material de peças fixadas como uma direção a seguir.

"Por exemplo, pedimos um centro de torneamento alimentado por gantry para processar tarugos fixados maiores, 3,125 polegadas e acima, como parte de nossos planos", diz o Sr. Coster. "Além disso, estamos olhando robôs para ajudar com automação em nossas outras operações de usinagem."

Movendo para frente, o Sr. Coster planeja continuar focando em automação conforme faz sentido para sua oficina. "Um dos benefícios que a Nolte desfrutou de suas operações lights-out é que a força de trabalho permaneceu no lugar, mas re-alocada dentro da oficina para trabalho de maior valor agregado",

diz o Sr. Coster. "Todos estão experimentando escassez de mão de obra qualificada, então manter bons trabalhadores e criar um ambiente que as pessoas queiram trabalhar é chave para gerenciar pelos próximos 102 anos."

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