DP Tool & Machine Inc.: Elevando a Produção com Soluções Avançadas de Manufatura e Usinagem

A DP Tool & Machine Inc. (Avon, NY) é uma oficina de usinagem por contrato que se beneficia de uma variedade bem equilibrada de tecnologias avançadas de usinagem e manufatura. Estas incluem máquinas multitarefa e de cinco eixos, além de automação e alguma conectividade digital.

A principal estratégia de negócios da DP Tool é a padronização no que diz respeito a máquinas-ferramenta e automação. A padronização de máquinas e plataformas de controle dá à oficina consistência e flexibilidade, facilita a manutenção das máquinas, encurva a curva de aprendizado dos funcionários e permite que eles passem de uma máquina para outra sem causar gargalos ou perda de tempo de produção.

Os irmãos Peter e David Phillips comandam a DP Tool, a empresa que seu pai fundou em 1972. O negócio cresceu de um que aceitava qualquer trabalho que aparecesse para um com mais de 100 clientes em indústrias tão diversas quanto automotiva, alimentos e bebidas, imagem médica, maquinário, óleo e gás, e distribuição de energia. O crescimento é impulsionado por novos trabalhos vindos tanto de clientes existentes quanto de novos.

Segundo os irmãos Phillips, a DP Tool tende a deixar trabalhos commoditizados para outras oficinas, enquanto busca trabalhos de alto valor agregado envolvendo peças complexas, de tolerância apertada, que a maioria das oficinas não consegue produzir de forma econômica. Trabalhos alvo para a DP Tool são aqueles que abrangem famílias de peças que exigem entregas just-in-time. Esse tipo de trabalho, como usinar componentes automotivos para veículos especiais como a picape Ford Raptor e o Ford Shelby GT 500 Mustang, adapta-se bem às muitas máquinas automatizadas da oficina.

A DP Tool tem mais de 50 máquinas-ferramenta, todas da Mazak Corp. (Florence, KY). A linha inclui desde centros de torneamento, máquinas multitarefa e máquinas completas de cinco eixos até verticais, horizontais e tornos verticais padrão.

As peças na DP Tool são tanto cilíndricas quanto prismáticas e feitas de uma variedade de materiais, incluindo cobre, Inconel, aços inoxidáveis, latão, alumínio, ferro dúctil e aços para ferramentas. Tamanhos típicos variam de peças medindo 12,7-914 mm de diâmetro e apresentam tolerâncias que vão de ±0,001 a tão apertadas quanto ±0,0003 (0,01 mm). As operações de processamento de peças da oficina abrangem torneamento, fresamento, furação e rosqueamento, além de furação profunda e torneamento duro.

Os lotes de trabalho variam de uma peça a centenas, mas a média geralmente fica entre 15 e 20 peças. A maioria dos trabalhos de alta mistura/baixo volume e produção de curta duração da oficina fazem parte de trabalhos recorrentes, e no decorrer de um mês a DP Tool pode enviar peças para mais de 500 trabalhos.

As Mazaks mais recentes da oficina são sete centros de usinagem horizontais HCN 5000, alguns dos quais apresentam os novos Controles Mazatrol Smooth da Mazak. Todas as sete máquinas fazem parte de um sistema de automação Mazak Palletech de dois níveis. Ele apresenta um robô guiado por trilho, capacidade de estocagem de 60 paletes e o controlador de célula Smooth PMC da Mazak que supervisiona todas as operações e ajuda a DP Tool a aproveitar a flexibilidade da célula.

Com o Sistema de Automação Palletech, um operador pode, às vezes, manter todos os sete HCN 5000 funcionando atendendo às estações de carga/descarga e acompanhando as trocas de ferramentas necessárias. O sistema apresenta um pré-ajustador totalmente automático programável e o software Smooth PMC da Mazak. Embora inicialmente adquirido para um grande trabalho de produção, máquinas adicionais foram adicionadas, e a flexibilidade da célula permite que a oficina preencha altos e baixos de produção com outros trabalhos para manter a agenda da célula cheia.

“O que fazemos é carregar um trabalho de produção, depois preencher qualquer espaço disponível com trabalhos just-in-time”, explicou Peter Phillips, presidente da DP Tool. “Geralmente dedicamos o trabalho de alto volume a talvez três dos HCNs, enquanto trabalhos de curta duração vão para os outros quatro com magazines de capacidade de 160 ferramentas. A célula é muito flexível e podemos configurá-la para atender às nossas necessidades específicas, rodando certos trabalhos durante o dia e outros durante a noite.”

Em seus Multiplexes automatizados, a DP Tool, novamente, executa mais do que apenas trabalhos de usinagem de alto volume: alguns envolvem apenas 10 ou 20 peças, geralmente na forma de famílias de produtos. Operadores nessas máquinas automatizadas simplesmente mantêm as mesas do portal abastecidas com peças brutas que entram nas máquinas e saem completas. Operadores não são responsáveis por nenhuma operação de usinagem, exceto trocar ferramentas desgastadas e fazer ajustes quando necessário. Eles são, no entanto, responsáveis pela verificação de qualidade das peças, bem como medição e entrada de dados em um CEP. Também fazem algum trabalho de montagem e acabamento quando necessário.

“Conosco, automação não é só sobre dinheiro, é sobre manuseio de peças”, comentou Phillips. “Toda vez que alguém enfia a mão em uma máquina para carregar ou descarregar uma peça, mesmo que pese apenas 6,8 kg, e tem que fazer isso o dia todo, você acaba com problemas ergonômicos. Então, para nós, é sempre melhor ter um robô ou algum tipo de automação.”

Ele acrescentou que a oficina obtém um retorno maior sobre seu investimento quando consegue configurar trabalhos rapidamente, e o portal básico da Mazak permite que eles façam isso, dado o quão fácil é trocar e programar. “É tudo ciclos enlatados”, disse ele. “Digitamos algumas variáveis e o sistema carrega a peça.”

Além de otimizar a produção através da automação, a oficina tem implementado o MTConnect e, mais recentemente, testou o protocolo de comunicações padrão em um subconjunto de máquinas menores.

“Reconhecemos imediatamente seu valor”, disse Phillips. “Neste ponto, não é apenas coleta de dados, mas também o fato de que dá às nossas pessoas maior visibilidade sobre seus resultados operacionais individuais. Eventualmente, queremos chegar ao nível onde temos monitores por toda a oficina para que todos possam medir a produção de seu departamento, depois usar esses dados para definir e atingir metas. Também mediremos alguma utilização/efetividade geral do equipamento (OEE).”

Quase todas as máquinas de torneamento multitarefa Mazak da DP Tool têm capacidade de eixo Y e fusos simples ou duplos. Essas máquinas, junto com os verticais completos de cinco eixos da oficina, permitem que a DP Tool usine tantas, senão todas, as características de uma peça em uma única configuração para manter tolerâncias relacionais extremamente apertadas. Suas máquinas Integrex, em particular, fornecem a flexibilidade para produzir peças prismáticas raramente consideradas para uma operação de torneamento a partir de barras redondas para eliminar manuseio de peças.

“Toda vez que uma máquina para para intervenção do operador, o intervalo de tempo pode variar”, explicou Phillips. “Não há consistência. E com as Mazaks, as peças saem das máquinas completas com produção Done in One. Isso aumenta a qualidade porque podemos controlar e garantir a precisão posicional enquanto a máquina faz todo o manuseio da peça.”

“Para nosso tipo de trabalho, as Mazaks tornam as configurações de trabalho muito mais rápidas e fáceis”, disse David Phillips, vice-presidente da DP Tool. “Os novos controles Mazatrol Smooth, por exemplo, são muito mais poderosos e nos permitem importar arquivos de modelo de peça e criar programas de máquina diretamente a partir deles. Os controles reduzem muito o risco de sucatear a primeira peça de um trabalho.”