Usinagem de Precisão de Conexões e Adaptadores Hidráulicos – Diversified Fittings

Os dois tornos de fuso duplo/torre duplo da Diversified Fittings são as máquinas mais produtivas da oficina, oferecendo a maior utilização de fuso.

Algumas oficinas têm nomes que descrevem muito precisamente sobre o que são. A Diversified Fittings de Perry, Ohio, é uma delas.

Craig Cogar, que passou toda sua carreira na indústria hidráulica, fundou a Diversified Fittings em 1997. A oficina se especializa em usinar conexões e adaptadores hidráulicos complexos de todos os tipos, focando em tamanhos de lote modestos variando até 8.000 peças. Uma adotante precoce de tecnologia CNC, quase metade dos 15 equipamentos de usinagem de produção da oficina são tornos chucker. Mas, com estes, tipicamente tem que rodar trabalhos em duas máquinas que realizam op. 10 e op. 20. Não apenas isso requer múltiplas máquinas e configurações para completar uma peça, mas também requer múltiplos operadores para carregar e descarregar peças, e significa que há trabalho em processo em vários lugares no chão de fábrica aguardando operações secundárias.

Liderada pelo Presidente da Empresa Craig Cogar, a oficina se especializa em conexões e adaptadores hidráulicos feitos principalmente de aço acabado a frio, aço inoxidável e latão.

Ao longo dos anos, a Diversified Fittings mitigou alguns desses problemas usando tornos alimentados por barra, incluindo um tipo suíço e tornos com automação estilo portal integrada. A oficina também tem uma unidade robótica de carregamento e manuseio de peças que pode atender um de seus chuckers CNC, embora quando tamanhos de lote são baixos e tempos de ciclo são rápidos, o processo geral pode ser mais rápido tendo um operador carregar a máquina.

Por anos, Cogar vinha de olho em equipamentos de fuso duplo/torre duplo alimentados por barra, percebendo seu potencial para fornecer longos trechos de produção amplamente desatendida. Ele admite que o preço de tais máquinas comparado a um centro de torneamento padrão (igual a múltiplos centros de torneamento padrão) foi inicialmente o ponto de discórdia.

No entanto, no final de 2020, Cogar comprou o primeiro torno de fuso duplo/torre duplo da oficina e apenas meses depois (após ver suas vantagens) adicionou o segundo. Não apenas estes se tornaram entre as máquinas mais produtivas da oficina, mas também reduziram tempos de ciclo para alguns trabalhos em 30 a 50%, baixando custos gerais enquanto exigindo muito menos supervisão do operador.

Na verdade, sua alta produção e tempo de atividade do fuso são verificados por um sistema de monitoramento de máquina baseado em nuvem que a oficina adicionou a todas as suas máquinas CNC, que identifica e rastreia o tempo quando uma máquina está em corte e ganhando dinheiro e quando, em vez disso, está ociosa. E isso é feito relativamente facilmente monitorando o consumo de corrente do fuso.

Adições de Conexões

Diferente de fabricantes de conexões de alto volume, a Diversified Fittings é uma oficina de 12 pessoas que foca em tamanhos de lote menores para peças comumente produzidas de aço acabado a frio, aço inoxidável e latão. Os dois tornos de fuso duplo/torre duplo que a oficina adicionou foram modelos Doosan Puma TT1800SY, comprados através da Ellison Technologies Ohio. Cogar trabalhou com Matt Bujoll, presidente da Ellison Technologies Ohio, por vários anos. Conhecendo Cogar e a Diversified Fittings tão bem, Bujoll sabia que estas máquinas teriam um grande impacto na eficiência e resultado financeiro da oficina. Apesar do custo, ele sabia que o retorno sobre o investimento viria rapidamente.

Cada máquina de fuso duplo/torre duplo tem sistemas de colete de troca rápida para ajudar a acelerar configurações.

Cada uma destas máquinas apresenta fusos principal e contra-fuso de 30 hp, 5.000 rpm, bem como motores de torre classificados em 7,5 hp e 5.000 rpm. A capacidade de barra de 2,6 polegadas alinha-se com a maioria dos tamanhos de peça que a oficina produz. A Diversified Fittings optou por equipar estas máquinas com alimentadores de barra LNS Alpha SL65 S de 4 pés, sentindo que barras mais curtas são mais fáceis de manusear e colocam menos estresse nos fusos principais do que barras mais longas fariam.

Além disso, cada uma das duas torres da máquina tem 12 estações de ferramentas. Isso permite que a oficina deixe uma variedade de ferramentas carregadas na máquina para acomodar diferentes trabalhos/famílias de peças para acelerar trocas ou manter ferramentas redundantes para trabalhos de longa duração para que a produção não tenha que parar para ferramentas serem substituídas manualmente devido ao desgaste.

O tempo de configuração é ainda mais reduzido porque cada máquina usa coletes de troca rápida da Royal Products. Com estes, a faixa de fixação de barra é 0,0625 polegada (Cogar diz que frequentemente pode encaixar três barras hexagonais de tamanhos diferentes em um dado tamanho de colete) e trocas de colete levam apenas 10 segundos.

Cada máquina oferece duas maneiras de remover peças completadas. Uma é um coletor de peças na frente da máquina, mas a oficina só usa isso para coletar remanescentes de barra. Em vez disso, peças completadas saem lateralmente da máquina via esteira, que é um recurso padrão da máquina.

A oficina escolheu um alimentador de barra de 4 pés para manuseio mais fácil de barra e menos estresse nos fusos principais das máquinas comparado a barras mais longas.

Em termos de programação deste novo tipo de máquina, Cogar diz que a oficina se beneficiou por ter SolidWorks para criar seus modelos CAD e SolidCAM para programação offline de máquina. Entre outras vantagens, ele diz que o SolidCAM minimiza o risco de erro humano, como inserir manualmente um valor X negativo quando deveria ser um valor X positivo para uma determinada torre.

A Diversified Fittings também se beneficiou por ter engenheiros de aplicação da Ellison Technologies Ohio treinar pessoal na máquina e programar alguns trabalhos iniciais. A oficina também trouxe os engenheiros da empresa para revisar programas de peças existentes para trabalhos de longa duração a fim de identificar maneiras de reduzir ainda mais os tempos de ciclo. Reduzir 10 ou 20 segundos da produção de peça para um grande tamanho de lote pode fazer uma grande diferença, observa Cogar.

Monitorar Também

As máquinas de fuso duplo/torre duplo foram trazidas para acelerar a produção. Observar estas máquinas em operação, como fiz recentemente, aparentemente mostra isso, mas a tecnologia básica de monitoramento de máquina mede e prova.

A tecnologia de monitoramento de máquina permite à Diversified Fittings comparar produção diária real com a esperada (como mostrado aqui) e rastrear tempo de atividade individual da máquina.

Em 2018, a oficina começou a instalar tecnologia de monitoramento de máquina da Machine Tracking para rastrear tempo de corte do fuso para todos os equipamentos CNC da oficina. Esta tecnologia usa o que a Machine Tracking chama de Sensores de Utilização de Máquina (MUTs) que instalam ao redor de uma perna de energia dentro do gabinete elétrico de uma máquina. Estes sensores determinam se a corrente está sendo consumida pelo fuso de uma máquina (significando que o fuso está cortando) ou não (significando que o fuso está ocioso). Esses dados são transmitidos para a nuvem, processados e disponibilizados para a oficina em painéis de monitoramento de máquina acessíveis via vários dispositivos como computadores, smartphones e tablets.

Inicialmente, isso deu à oficina uma linha de base quanto ao tempo de produção real (por exemplo, tempo de corte) que cada máquina estava alcançando a cada dia. Em seguida, a oficina pôde determinar os melhores próximos passos para aumentar o tempo de atividade para cada máquina. Cogar diz que visa atingir 90 horas por dia de tempo de corte da máquina. Para a maioria dos trabalhos, as máquinas de fuso duplo/torre duplo alcançam 95% de tempo de atividade, ele nota. Mas o sistema de monitoramento de máquina também ajuda a identificar anomalias de produção. Por exemplo, se uma configuração que se espera levar uma hora leva três horas, a oficina pode investigar o que pode ter causado este problema para não ter o problema repetir.

Sensores dentro do painel de controle são usados para ler corrente elétrica para determinar se a corrente está sendo consumida pelo fuso de uma máquina (significando que o fuso está cortando) ou não (significando que o fuso está ocioso). Crédito da foto: Machine Tracking

A Diversified Fittings também está nos estágios iniciais de implementar tecnologia a ser usada em seus sete chuckers CNC que exibe em monitores grandes na oficina o tempo restante no ciclo atual em cada uma daquelas máquinas. Esta tecnologia usa códigos no programa de usinagem que envia uma saída quando o fuso inicia e para. Dessa forma, operadores podem ver de relance de onde quer que estejam no chão de fábrica quando uma peça está prestes a ser completada em uma máquina e pronta para descarregamento. O objetivo é minimizar a quantidade de tempo que um chucker espera por um operador descarregar a peça completada e carregar material para o próximo ciclo. Além disso, como a maioria que trabalha no chão de fábrica pode operar vários tipos de equipamento, um operador pode cobrir outro que está longe da máquina por qualquer razão após notar o display mostrando que a máquina está ociosa.

Uma Loja Dentro da Oficina

Há alguns anos, a Diversified Fittings teve uma mangueira hidráulica em uma de suas máquinas-ferramenta estourar. Alguém na oficina teve que dirigir 40 milhas a oeste até Cleveland para encontrar uma mangueira de reposição de $30 para colocar um equipamento de produção de $100.000 de volta online e ganhando dinheiro. A oficina também notou que empresas vizinhas (por exemplo, fazendas com equipamentos caros como colheitadeiras) enfrentavam problemas semelhantes quando precisavam desses consumíveis para reparos rápidos. Portanto, a Diversified Fittings abriu seu negócio walk-in Hose Shack, que oferece principalmente correias e mangueiras industriais Gates, bem como um inventário armazenado de mais de 10.000 conexões e adaptadores.