Ainda aprendendo depois de 102 anos

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

Quando a Nolte começou, a indústria de máquinas de parafuso era um pouco diferente da indústria de oficinas mecânicas em geral. De certa forma, era mais avançado em parte porque o uso de máquinas automáticas, que eram acionadas por cames e projetadas para executar uma produção contínua, muitas vezes superava as séries de produção mais curtas que precisavam de mais flexibilidade e mais supervisão do operador.

Essa dicotomia de produção contínua média a alta versus tamanhos de lote pequenos com várias trocas continua hoje, mas é um animal muito diferente do que era durante grande parte do século 20. A razão é que a definição de produção média-alta mudou significativamente. Em muitas indústrias, os ciclos de vida mais curtos dos produtos resultaram na redução geral dos tamanhos dos lotes (exigindo trocas mais frequentes) e impactaram a tecnologia de produção na qual a indústria de máquinas de parafuso confiou por muitos anos, aproximando-a do lado da flexibilidade da a equação.

Como resultado, lojas como a Nolte precisaram mudar ou perecer. A família proprietária da Nolte optou por mudar e, como resultado, comemorará seu 103º aniversário em 2019. Nos reunimos com Doug Coster, proprietário e presidente da quarta geração da Nolte, para discutir a capacidade da empresa de se adaptar no passado, presente e futuro .

Tantas opções

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

A tecnologia da máquina-ferramenta foi construída em torno de movimentos deslizantes acionados por cames que exigiam habilidades específicas e muito tempo para configuração. Uma vez configurada, a máquina poderia funcionar “automaticamente” por tempos significativos com pouca interferência do operador.

Os ciclos de vida dos produtos eram muito mais longos e um determinado conjunto de especificações básicas de peças podia permanecer praticamente inalterado, às vezes por anos. As oficinas de máquinas de parafuso se saíram bem por muitos anos. No entanto, esse modelo de negócios evoluiu e lojas sobreviventes como a Nolte foram capazes de reconhecer essa mudança e mudar com ela.

Coster diz que, quando ingressou na Nolte, a oficina, como muitas oficinas de máquinas de parafuso, estava operando com automáticos. Funcionou cerca de 40 Brown &Sharpes, dos quais a empresa tem três dessas máquinas deixadas no chão hoje.

“Começamos a transição do came para o CNC lentamente”, lembra Coster. “Nossa primeira CNC Swiss foi comprada em 1994 especificamente para um trabalho para o qual ganhamos o contrato. Era uma parte mais complexa e uma tolerância mais rígida do que muito do nosso trabalho normal, mas indicava a direção que precisávamos para levar a empresa estrategicamente.”

Outra confirmação de que a caligrafia estava na parede na década de 1990 para a tradicional oficina de parafusadeira, como foi definida por muitos anos, veio com a mudança de nome da associação comercial de oficinas de parafusadeira, que incluía a Nolte e muitas outras oficinas semelhantes. . A associação passou da National Screw Machine Products Association para a Precision Machined Products Association. Nolte é um membro ativo da associação desde 1943.

“Com a adição da capacidade de usinagem CNC, começamos a fazer a mudança na infraestrutura, que com o tempo exigiu a substituição do departamento de cames pela capacidade de programação CAD/CAM. Padronizamos com a DP Technology para nossa programação offline”, diz Coster.

Muitas oficinas de máquinas parafusadeiras, incluindo a Nolte, descobriram que com a mudança da infraestrutura para a capacidade de programação CNC, as operações de usinagem não tradicionais tornaram-se factíveis. Ao contrário da configuração da câmera, o código G não se importa com o tipo de máquina que está executando.

Fazendo mais

Hoje, o portfólio de serviços ao cliente da Nolte inclui torneamento CNC, usinagem CNC Swiss, fresamento CNC, submontagem e usinagem automática de parafusos de fuso único/multifuso para quantidades de produção de médio a alto volume. Essas capacidades operacionais expandidas permitem uma expansão da base de clientes da empresa atraindo um número maior de indústrias atendidas pela Nolte.

“Geralmente não compramos máquinas sem o trabalho necessário para colocá-las”, diz Coster. “No entanto, tendo expandido as capacidades de nossa loja para operações mais variadas, conseguimos atrair trabalho de nossos clientes que, de outra forma, poderiam ter ido para outra loja.”
A peça central da capacidade de usinagem da Nolte é sua proficiência no gerenciamento da produção de peças complexas em suas máquinas CNC Swiss. Após rodar várias marcas de CNC Swiss, em 2013 a Nolte padronizou sua loja com máquinas Tsugami.

“Nossa mais nova máquina Tsugami é um modelo BO 206”, diz Coster. “É uma máquina de 20 mm com seis eixos, configuração de ferramentas de grupo oposto. Também é equipado com um pacote de mandril que nos dá a flexibilidade de operar a máquina com ou sem uma bucha guia conforme ditado pela relação comprimento-diâmetro da peça de trabalho. Muitos trabalhos funcionam melhor em uma máquina de cabeçote móvel, embora não sejam peças tradicionais do tipo suíço. A chave é deixar a peça o mais completa possível usando um único manuseio.”

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

Sempre que possível, a Nolte projeta o fluxo de trabalho para manter a qualidade em um nível alto, ao mesmo tempo em que reduz o excesso de custos de fabricação e os tempos de ciclo do manuseio de várias peças. Isso é resultado de ter o equipamento certo para o processamento de peças e pessoal familiarizado com a obtenção do máximo proveito dele. “Não importa se é torneamento suíço ou fresamento de quatro eixos; se pudermos configurá-lo uma vez e eliminar o trabalho de executá-lo, estaremos economizando tempo, dinheiro e produzindo peças de qualidade de forma mais consistente”, diz Coster.

Mudando para a produção sem luzes

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

“Atualmente, estamos operando até cinco de nossas máquinas suíças sem supervisão”, diz Coster.

Mas a produção não supervisionada não é tão simples quanto ligar e desligar um interruptor de luz. Existem etapas que uma oficina precisa implementar para executar com sucesso a fabricação sem luz. Provavelmente, o mais importante é selecionar o trabalho certo para ser executado na máquina-ferramenta. A Nolte executa uma variedade de materiais e, embora os materiais de usinagem livre sejam ideais para usinagem não assistida, o processo deve ser aprimorado para acomodar outros materiais que são mais difíceis de usinar.

“Não somos exclusivamente uma oficina de latão”, diz Coster. “Portanto, precisamos ser capazes de configurar nossos trabalhos para que o desgaste da ferramenta possa ser acomodado. Às vezes, descobrimos que aços pré-endurecidos e outros materiais mais duros podem funcionar melhor do que os materiais mais macios.” Uma maneira de se preparar para um processo estável, eliminando a variabilidade, é passar a barra moída pelas máquinas Swiss quando a bucha guia é usada. Isso ajuda no desgaste da ferramenta, reduzindo a variabilidade de barra a barra.

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

Além de garantir que o programa da máquina-ferramenta que executa a peça sem supervisão seja estável, há outras considerações auxiliares que a Nolte leva em consideração para suas operações de desligamento de luz. Os Tsugamis da empresa estão equipados com alimentadores de barras FMB com bandejas de alimentação de revistas. Dependendo do diâmetro da barra, esses pentes podem conter estoque suficiente para fazer a máquina passar por um turno sem luzes.

Para ajudar a controlar os cavacos, a Nolte usa refrigerante de alta pressão (a Nolte corta com óleo) em todas as suas máquinas suíças. Isso controla a formação e a evacuação de cavacos, o que é importante para uma 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 de apagamento das luzes, especialmente ao cortar com óleo. Por isso, a Nolte equipou todas as suas máquinas suíças com sistemas de combate a incêndio.

Sem a intervenção do operador, o manuseio da saída de peças acabadas pode ser negligenciado. Algumas das peças que a Nolte executa em sua máquina suíça sem luzes têm uma especificação sem danos, tornando o manuseio pós-processamento parte da operação. Para esses trabalhos, a Nolte utiliza um acumulador rotativo para manusear e classificar com mais cuidado o trabalho que sai das máquinas.

A fabricação sem luz 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.

Ansioso

A Nolte viu muitas mudanças na fabricação metalúrgica. Também conseguiu se adaptar com sucesso a essas 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 descartáveis ​​da empresa. Barstock é certamente importante para a capacidade da oficina, mas o Sr. Coster vê a capacidade de processar slugs e automatizar o manuseio de material de peças mandriladas como uma direção a seguir.

“Por exemplo, encomendamos um centro de torneamento alimentado por pórtico para processar peças brutas maiores, de 3,125 polegadas e acima, como parte de nossos planos”, diz Coster. “Além disso, estamos procurando robôs para ajudar na automação em nossas outras operações de usinagem.”

Daqui para frente, o Sr. Coster planeja continuar focando na automação, uma vez que faz sentido para sua loja. “Um dos benefícios que a Nolte aproveitou de suas operações sem iluminação é que a força de trabalho permaneceu no local, mas redistribuída dentro da fábrica para um trabalho de maior valor agregado”,

Sr. Coster diz. “Todo mundo está enfrentando escassez de mão de obra qualificada, portanto, manter bons trabalhadores e criar um ambiente em que as pessoas queiram trabalhar é a chave para gerenciar os próximos 102 anos.”


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