A integração vertical permite uma resposta rápida à fabricação

Os recursos internos de fabricação da Innovative Controls permitem para projetar, montar e enviar conjuntos — como essas molduras de medidores para caminhões de bombeiros — mais rápido do que terceirizar esses recursos.

Os esforços da Innovative Controls para se integrar verticalmente com suas capacidades de fabricação começaram com a serigrafia digital, mas logo em seguida a criação de sua própria oficina mecânica - que inclui um torno CNC tipo suíço.

Depois de trabalhar em vendas industriais por vários anos, Mike Michna, presidente da Innovative Controls, buscou outros caminhos para criar uma empresa que oferecesse um nicho de fabricação. No final dos anos 80, ele reconheceu que os painéis de bombas em caminhões de bombeiros não eram fáceis de usar em termos de função ou layout para os bombeiros controlarem e operarem com eficiência em uma cena estressante de incêndio.

A empresa de Pittsburgh, Pensilvânia - que agora ocupa várias baias dentro de uma enorme antiga fábrica de turbinas Westinghouse - desde então cresceu e se tornou líder de mercado em produtos de controle, diagnóstico e identificação de painéis de bombas para OEMs de aparelhos de incêndio. Ela projeta, fabrica e distribui dispositivos, incluindo monitores de nível de tanque, conjuntos de controle de válvula, manômetros, molduras de identificação de produtos, molduras de mensagens de segurança, gráficos associados e produtos de encanamento para esses veículos. A Innovative Controls também oferece serviços de fabricação por contrato para outras indústrias, como a médica.

O objetivo da empresa como fabricante contratado é entrar no negócio apenas se for fornecer conjuntos, como este módulo de ar medicinal.

Michna diz que o objetivo não é fornecer peças individuais aos clientes, mas sim montagens completas. Ter praticamente todas as capacidades de usinagem e fabricação necessárias internamente (a empresa ainda terceiriza a fundição sob pressão e a moldagem por injeção) permitiu que a empresa fabricasse esses conjuntos de forma mais econômica e com maior qualidade, sendo capaz de responder mais rapidamente às necessidades do cliente, pois controle sobre todos esses processos.

Começando com serigrafia

A Innovative Controls é talvez a operação mais capaz que visitei em termos de suas capacidades de fabricação interna, embora a moldagem por injeção de alto volume e a fundição sob pressão para componentes como molduras personalizadas com recessos para codificação e identificação de cores sejam terceirizadas. Michna diz que a empresa adotou uma abordagem “vamos descobrir” para adicionar novas tecnologias, apoiando-se em especialistas do setor ao longo do caminho. A serigrafia digital foi a tecnologia inicial que procurou descobrir.

A serigrafia digital foi o primeiro recurso Innovative Controls trouxe em casa.

Michna observa que os primeiros componentes do painel da bomba usavam plástico de baixa qualidade e rótulos de tinta ou vinil para identificação de componentes e instruções que desbotavam ou descascavam com o tempo. Ele descobriu que os policarbonatos usados ​​em bombas de gasolina eram mais resistentes à luz UV e oferecem vida útil mais longa. A empresa inicialmente usou a tecnologia convencional de serigrafia (pense em rodos) para colorir e codificar etiquetas uma de cada vez. Em seguida, trouxe equipamentos de serigrafia digital para imprimir em volumes maiores com mais flexibilidade. O truque foi aprender como fazer a tinta grudar no material de policarbonato. Para fazer isso de forma eficaz, é necessário um controle preciso da umidade e da eletricidade estática na sala em que as (agora duas) máquinas de serigrafia digital estão localizadas. Ter essa capacidade interna permite que a empresa crie, imprima e envie etiquetas em 24 horas.

Desde então, a empresa adicionou uma variedade de outros processos. Isso inclui corte com faca CNC e roteamento de painéis; polidome; montagem automatizada de placas de circuito; e montagem mecânica e elétrica. O mais recente equipamento é uma puncionadeira Trumpf TruPunch, que foi adicionada com o objetivo de criar uma oficina completa de fabricação e pintura para componentes de chapas metálicas, como gabinetes.

O maquinista Matthew Resnick conseguiu este suíço -tipo torno funcionando novamente. Seu primeiro trabalho de produção foi uma produção de 500.000 peças para um componente médico.

Mas a usinagem CNC também é uma capacidade chave que a empresa continua a crescer, que anteriormente terceirizava. Por exemplo, anos atrás, ela usou um fornecedor em Minnesota para usinar um pequeno componente médico chamado farpa para uma montagem. Embora o preço do fornecedor fosse bom, não era tão competitivo quanto Michna gostaria. Como resultado, a Innovative Controls entrou com os dois pés, comprando um torno tipo suíço Tsugami S206 com alimentador de barras, sua primeira máquina-ferramenta CNC. Não tendo mecânicos na equipe, a empresa inicialmente contratou um subempreiteiro para executar trabalhos naquela máquina de vez em quando. Michna admite que a empresa não entendia bem a usinagem do tipo suíço e, inicialmente, não aproveitou os recursos que essa plataforma oferece, especialmente para produção de alto volume.

Portanto, no início de 2020, a Innovative Controls contratou o maquinista Matthew Resnick para estabelecer uma oficina mecânica interna mais formal. Resnick sugeriu adicionar um torno CNC e um pequeno VMC, que a empresa já havia encomendado. Estes também eram modelos Tsugami:um torno MQBSY-II com alimentador de barras FMB e moinho de alta velocidade VA2 (a empresa desde então adicionou um segundo VA2).

O torno de mandril usina principalmente uma família de extrusões usadas para criar alças de empurrar/puxar.

Enquanto aguardava a entrega desse equipamento, Resnick teve alguns meses para colocar o tipo suíço em funcionamento novamente. Ele diz que a máquina basicamente exigia uma boa limpeza e começou a aprender o Abile, o software de programação CAM gratuito que a Tsugami oferece para seus tipos suíços. A Innovative Controls também adicionou um sistema de supressão de incêndio Firetrace à máquina para fornecer a confiança necessária para apagá-la. Ao longo de três meses, a máquina foi capaz de completar uma produção de 500.000 peças para o componente médico com apenas alguns pequenos ajustes necessários, observa Resnick. O tempo de ciclo original era de 14 segundos por peça usando três ferramentas, mas ele reduziu para 9 segundos substituindo duas ferramentas por uma ferramenta de formulário personalizado que também criava chips mais gerenciáveis.

Tempo de ciclo para esses componentes médicos produzidos no O tipo suíço foi reduzido de 14 segundos para 9 segundos por peça após a substituição de duas ferramentas por uma ferramenta de forma personalizada.

O mandril é usado principalmente para operar uma família de hastes de extrusão de alumínio de vários comprimentos que são montadas para criar alças de empurrar/puxar usadas em painéis de bombas de caminhões de bombeiros. Um robô colaborativo da Universal Robots (integrado pela ProCobots) foi adicionado recentemente para permitir longos períodos de operação autônoma. Conforme mostrado no vídeo abaixo, as peças concluídas são empurradas pelo subspindle para que o cobot pegue e transfira para as bandejas. Quando uma bandeja estiver cheia de peças concluídas, o cobot a cobrirá com uma bandeja vazia e começará a carregar. As pilhas de bandejas podem ser facilmente encaixotadas e enviadas para anodização.

Os moinhos VA2 são usados ​​para criar uma variedade de peças, incluindo placas para uma montagem médica e moldes que a empresa usa para envasar eletrônicos para proteger contra vibração e umidade. Essas máquinas possuem fusos de 35.000 rpm, placas de ferramentas de troca rápida da Saunders Machine Works, apalpadores de toque Renishaw e detectores de quebra de ferramentas Metrol que também podem medir ferramentas. Sendo que Resnick administra a oficina por conta própria, esses tipos de dispositivos facilitam para outra pessoa executar um trabalho se ele não estiver disponível.

Innovative Controls aproveita ao máximo o trabalho disponível envelope de seus moinhos de alta velocidade usando fixações de troca rápida que aceleram as trocas.

Um segundo tipo suíço?

Da mesma forma, a Innovative Controls considera valioso ter essa (por enquanto) loja de quatro máquinas além da melhor capacidade de resposta ao cliente. A Resnick é capaz de responder mais rapidamente às necessidades de seus projetistas, bem como consultá-los para oferecer sugestões de revisão de projetos, afrouxar tolerâncias, etc., para acelerar, simplificar ou reduzir o custo de usinagem de peças para os novos produtos da empresa.

Em termos de tecnologia de usinagem, a Innovative Controls pode adicionar um segundo tipo suíço se a demanda por peças médicas aumentar. Michna diz que, embora não saiba para onde está indo a indústria de aparelhos contra incêndio, esses veículos sempre exigirão armários de armazenamento, controle preciso da bomba e comunicação eficaz do sistema de bombeamento com o computador do motor. A esse respeito, a empresa continua preparada para o sucesso futuro nesse setor, enquanto sua competência de fabricação substancial em muitas áreas oferece o potencial de expandir os negócios em muitos outros setores. Michna diz que a chave é nunca ficar para trás em tecnologia e ser ousado o suficiente para investir nela, aprendê-la e continuar a encontrar maneiras de ser mais eficaz usando-a.