La combinación armoniosa de equipos de mecanizado CNC y fabricación de chapa depende de determinar el proceso adecuado y el precio adecuado para cada pieza.#Básico
“Cuando Pringles se mudó a la ciudad, todo cambió”, dijo Jeff Cupples mientras manejaba hacia la autopista, alejándose del complejo de metal que lleva su apellido.Se tarda aproximadamente una hora en conducir desde la sede de la compañía J&J de Cupples en Jackson a través del oeste de Tennessee hasta la fábrica satélite en Dyersburg, tiempo suficiente para la introducción y algunos conocimientos previos, en primer lugar, cómo estimuló la oportunidad de ayudar a fabricar máquinas de papas fritas. ambición era un simple taller de herramientas y moldes en ese momento.
Los empleados recolectan piezas de una de las máquinas de corte por láser de fibra más nuevas de la empresa, que suelen ser más rápidas que sus primas de CO2.Cupples' J&J tiene un total de 25 láseres, que van desde una combinación de perforación de láser de fibra de 3 kW hasta un láser de fibra de 20 kW, en todas sus fábricas en Jackson y Dalesburg, Tennessee.
Camine por la fábrica de satélites de 65,000 pies cuadrados y verá hasta dónde ha llegado Johnson & Johnson Company of Cupples.El equipo aquí va desde fresadoras, tornos y EDM hasta dobladoras, rodillos CNC y soldadoras robóticas.Todo esto, no hemos visto un espejo más amplio y complejo con las mismas funciones en el campus principal de siete edificios de casi 40 acres, que también tiene operaciones de servicio en el sitio y algunos de los primeros láseres de fibra Eagle y Bystronic.Mismo tipo de máquina de corte en un lado.De repente, el término "ventanilla única" utilizado por Jeff Cupples parecía menos cliché.
Sin embargo, lo que hace que esta empresa con casi 400 empleados sea única es el equipo en sí, ya sea en Dellsburg o Jackson.La diversificación y expansión de las capacidades de mecanizado y fabricación se deben en parte a la adhesión a una idea central.Como dijo Cupples, “Cada componente tiene sus propias características”, es decir, un método para dar forma al metal, en un momento específico, con recursos específicos y requisitos del cliente, es más costoso que cualquier otro beneficio de opción.
Encontrar la “identidad” de cada parte es una ventaja única del negocio de Cupples.¿Cómo puede una tienda expandir y diversificar sus capacidades sin perder la eficiencia total de cada capacidad?¿Cómo usar de manera efectiva diferentes capacidades como el corte por láser y el fresado CNC en la misma organización al mismo tiempo?Para J&J de Cupples, la respuesta comienza con un sistema de cotización de trabajos que reconoce y utiliza las ventajas de varios procesos y equipos de fabricación.
Lejos del ajetreo y el bullicio de los equipos de fábrica de satélites, el viaje de regreso a Jackson ofrece una buena oportunidad para discutir el punto de inflexión de la situación general.Hablamos de la transición del procesamiento manual a CNC en 1989, y la adición de equipos de soldadura y conformado para piezas mecánicas en 1981. Sin embargo, Cupples pronto se fijó en la compra de la primera máquina de corte por láser de la empresa en 1997.
Aunque la empresa opera una variedad de equipos de procesamiento y fabricación, el corte por láser es un lugar particularmente orgulloso.Imagen cortesía de Cupples' J&J Company
En ese momento, el principal interés era respaldar los equipos de fabricación y mecanizado CNC a través de un taladrado y corte más rápidos de formas geométricas más simples.La velocidad (y la calidad, en muchos casos) de este nuevo descubrimiento ha sido impulsada por la profundización de la industria del césped y la jardinería en la región y las relaciones con clientes importantes como MTD Products, Caterpillar, Kubota y Kellogg's (compró Pringles de Procter & Gamble en 2012) expansión.El láser también convierte a la empresa en la fuente preferida de pedidos urgentes para ayudar a los clientes a mantener sus máquinas en funcionamiento.“Luego sabemos que lo ejecutamos las 24 horas del día, los 6 días de la semana”, dijo Cupples.
Jeff Cupples, vicepresidente de J&J en Cupples, desarrolló una hoja de cálculo de una página para simplificar y estandarizar el proceso de cotización, que se ha convertido en una ventaja competitiva clave.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
El corte por láser también abre nuevas oportunidades para conseguir contratos de fabricación por volumen.Esta habilidad ya no es solo un promotor de trenes de laminación y tornos, desde entonces se ha convertido en un lugar particularmente orgulloso, tanto que la empresa es conocida por reparar, modificar e incluso diseñar boquillas de corte por láser desde cero.Es la clave de una estrategia que se basa en las capacidades de fabricación y procesamiento para apoyarse mutuamente, ya sea a través de herramientas que producen trabajos por lotes o mediante operaciones complementarias en las mismas piezas.“Usaríamos un láser para cortar algo, doblarlo, procesar los salientes y soldarlos con un robot, y luego posiblemente procesarlo después”, dijo Cupples.“¿Es procesamiento láser, o procesamiento primero y luego láser?¿Chorro de agua?¿Cuál es la mejor solución de costos para el cliente?”
El propietario y presidente James Cupples fundó Cupples' J&J Co. en 1966. Jansen Cupples (nieto de James e hijo de Jeff) también trabaja para la empresa y es el gerente de materiales.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
A principios de 1998, solo unos meses después de que se instalara el primer dispositivo láser, Cupples se comprometió con la automatización basada en hojas de cálculo para ayudar a responder esas preguntas de manera más efectiva.Al mismo tiempo, dijo que la mayor parte de la competencia es solo “inserción de números”, cobrando tarifas excesivamente estandarizadas, y no hay base para la realidad del taller.
Pasamos en un carrito de golf por las instalaciones de Jackson, pasando junto a un operador de láser con gafas de sol, que recogía apresuradamente piezas recién cortadas de un nido de láminas de metal.Después de un tiempo, nos detuvimos para realizar operaciones de mecanizado profesional en la máquina perforadora grande.Cada uno de estos trabajos requiere prioridades y conjuntos de habilidades muy diferentes para tener éxito, pero ambos comienzan de la misma manera: organice cuidadosamente el ciclo para mapear la cadena de procesos potencial y determine cuál de los cuatro equipos independientes ——Fabricación, fabricación profesional, producción y el procesamiento profesional, serán los más adecuados para el trabajo de manipulación.“Es como un grupo de pequeñas empresas trabajando juntas”, explicó Cupples.“Quien hace más es el dueño del proyecto, y subcontratan a otros departamentos”.
Para determinar el departamento "principal" para el nuevo trabajo, Cupples utiliza el mismo sistema basado en Microsoft Excel, que utilizan los estimadores de cada departamento para "subcontratarse" entre sí.En este proceso, la idea de “cada parte tiene su propia identidad” se refleja en los siguientes aspectos:
Este ensamblaje requiere una protuberancia desbastada, así como operaciones de corte por láser, formación y soldadura robótica.La operación final es el mecanizado CNC del orificio con una tolerancia de ±0,0008 pulgadas.Foto cortesía de J&J Company of Cupples.
Estimar es mejor que adivinar.Cupples dijo que al considerar el hecho de que ningún proceso es 100% efectivo, muchos estimadores están capacitados para "dividir todo por 0.8".Sin embargo, cada parte tiene su propia identidad, lo que supone que cada parte también tiene su propia eficiencia.El número real de cualquier trabajo dado puede provenir del período de tiempo y la experiencia.Por ejemplo, una pieza particularmente pesada puede hacer que la eficiencia de la máquina dobladora se estime por debajo del valor sugerido por el ciclo de tiempo de la máquina.
No hay promedio.Cupples dijo que convertir las tarifas promedio de diferentes centros de trabajo en un solo precio puede ser efectivo, pero surgen problemas cuando cambia la combinación de trabajo.Como él dice, "iguale las tres cuartas partes de su HMC con cualquier otra cosa" y la tienda puede encontrar que "todos estos grandes centros de procesamiento estarán cargados" porque sus precios pueden estar subestimados.Al mismo tiempo, los equipos menos valiosos pueden estar sobrevaluados, lo que dificulta su llenado.En J&J en Cupples, las tarifas varían según la estación de trabajo y el trabajo.
Este componente incluye una combinación de corte por láser, conformado y piezas mecanizadas por CNC.Foto cortesía de J&J Company of Cupples.
El precio es de grano fino.De hecho, la misma máquina generalmente requiere diferentes velocidades para diferentes trabajos.Por ejemplo, contar el tiempo de configuración de un trabajo en cada cotización puede dar como resultado que la misma estación de trabajo requiera una tarifa más baja para las cantidades de producción de piezas que para las piezas especiales de baja cantidad (que generalmente requieren más configuración).“Pagamos por (una máquina) por tiempo de funcionamiento”, dijo Cupples.“Los contadores dirán que el valor de esta máquina es de 24 horas al día, 7 días a la semana, pero según nuestra experiencia, no se puede cobrar una tarifa de 24 horas al día, 7 días de la semana por la configuración.Realmente solo puedes cargar cuando funciona”.
Los "gastos generales" pueden ser específicos del trabajo.Al igual que con la configuración o la programación (que también afecta las tarifas del centro de trabajo por separado), los costos asociados con el control de calidad y el transporte pueden variar de un trabajo a otro.Similar a la tarifa promedio del centro de trabajo, Cupples dijo que aprendió hace mucho tiempo que incluir tales costos en los gastos administrativos puede ser un error.Dijo que incluso si “generalmente se utilizan tasas de interés más altas para cubrir lo desconocido”, el resultado suele ser “el informe de trabajo dice que está ganando dinero, pero su situación financiera no”.
Este trabajo requiere corte por láser de fibra, moldeado y soldadura robótica, y luego mecanizado en línea de orificios en el HMC.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
El precio es fluido.Los costes de control de calidad y otras variables se introducen como tarifas para centros de trabajo individuales desde una herramienta llamada “Matriz”.Esta hoja de cálculo de apoyo genera una matriz de texto: una parte de la hoja de cálculo que describe hasta 16 tasas de cargo posibles para cada período de recuperación (generalmente establecido en 3 a 5 años) para un centro de trabajo o unidad determinada.El estimador puede ingresar diferentes planes de turnos y establecer tiempos para el centro de trabajo cuando intenta cumplir con el objetivo de cotización.
La automatización es esencial.Después de establecer la tarifa del centro de trabajo, el estimador solo necesita ingresar las variables relacionadas con el trabajo: datos del material, número de partes y rutas del proceso, horas de trabajo, etc., la cotización se actualizará en consecuencia.“Podemos cambiar la tarifa del centro de trabajo según sea necesario para nuevos trabajos o nuevas unidades que pueden tener una eficiencia mayor o menor”, dijo Cupples.“De hecho, podemos cargar la cantidad de horas que hemos funcionado en la máquina o unidad en el año anterior, y nos dirá si nuestras tarifas aún pueden generar ganancias y retornos”.
Aunque si todos estos cálculos son manuales, el meticuloso proceso de estimación de la empresa nunca funcionará, pero aún requiere mucho tiempo y esfuerzo.De hecho, Cupples ha estado considerando actualizarse a múltiples paquetes de software de planificación de recursos empresariales (ERP) durante años.Sin embargo, la mayoría de los sistemas probados hasta ahora tienen el mismo problema: “Tienes que mentirle”, dijo.“Es difícil para un sistema ERP ejecutar partes de múltiples clientes en una unidad al mismo tiempo”.
Durante un recorrido a pie por la fábrica de satélites de Dyersburg, nos detuvimos para visitar la unidad de producción "rota" que se muestra en la imagen a continuación.Este es uno de los muchos ejemplos de un solo empleado que maneja una máquina con una tasa de carga relativamente alta (láser) y una máquina con una tasa de carga relativamente baja (máquina dobladora) al mismo tiempo.Esta unidad está "rota" porque la máquina generalmente ejecuta piezas completamente diferentes, generalmente para múltiples clientes.“Así es como competimos con China”, dijo Coops.
La colocación de equipos de precio relativamente alto (máquinas de corte por láser) junto a equipos de precio relativamente bajo (máquinas dobladoras) permite que un empleado procese diferentes piezas de diferentes clientes en dos máquinas al mismo tiempo.
Sin embargo, dijo Cupples, las unidades dañadas tienden a destruir cualquier software de administración de tiendas que vincule directamente la mano de obra asignada a diferentes centros de trabajo con la nómina.Por el contrario, al usar hojas de cálculo, es fácil simplemente "combinar estos costos y establecer tarifas de unidad de trabajo".O bien, puede "dejar que los centros de trabajo de alto valor asuman mano de obra" para obtener más beneficios de las máquinas de menor valor.
Además de los problemas salariales, las "celdas rotas" también dificultan los sistemas que esperan que los operadores trabajen mediante el escaneo de códigos de barras.“¿Cómo cronometras dos partes diferentes en la misma máquina?”preguntó Cupples, aunque él ya había respondido su propia pregunta.En cualquier caso, "mentir" al sistema de administración de la tienda (en este caso, tal vez siendo creativo durante el proceso de escaneo o sobrescribiendo manualmente la entrada manual más adelante) puede ser problemático.
Por ejemplo, Cupples cita una característica que no ha replicado en otro software: determinar fácil y rápidamente si la eficiencia adicional obtenida con las horas extra vale la pena el costo adicional de mano de obra.Usando su propio sistema, para los empleados que realmente trabajaron 45 horas pero recibieron pago de horas extras por 5 de ellas, no es necesario ingresar 47.5 horas (por lo tanto, 40 horas de salarios normales y 5 horas extras).Esto se debe a que el sistema cambia automáticamente la tarifa del centro de trabajo en función de las horas extra reales.Tampoco es necesario crear manualmente centros de trabajo adicionales en el sistema, como "OT1", "OT2", etc., para calcular los costos de horas extra.El estimador solo necesita cambiar un solo campo de la hoja de cálculo y la cotización se actualizará en consecuencia.
Cupples dijo que cuando desarrolló por primera vez una hoja de cálculo de una página para simplificar y unificar cotizaciones para la entonces nueva unidad de negocios, esta flexibilidad parecía lejana.Desde entonces, el crecimiento de la empresa ha demostrado el éxito de sus métodos.Al momento de escribir este artículo, parece poco probable que este enfoque cambie pronto.“El trabajo que hacemos requiere menos personas, menos tiempo y es más preciso”, dijo Cupples.
Al igual que la situación con la impresión 3D de escritorio, Omax ha desarrollado un método que puede brindar la versatilidad, la funcionalidad y la simplicidad del corte por chorro de agua a una gama más amplia de usuarios.
Pronto, los usuarios industriales de corte de metal por chorro de agua podrán cortar placas de metal, compuestos y otros materiales sin usar abrasivos, o al menos usando mucho menos abrasivos de lo que están acostumbrados.
El presidente de Hunt and Hunt dijo que usar una máquina de torneado/fresado era una de las tareas más desafiantes en su fábrica de 55 años.También dijo que para mejorar la eficiencia del trabajo por contrato, esto es lo mejor que puede hacer la tienda.
Hora de publicación: 16-nov-2021