A combinación harmoniosa de mecanizado CNC e equipos de fabricación de chapa depende de determinar o proceso correcto e o prezo correcto para cada peza.#Básico
"Cando Pringles se mudou á cidade, todo cambiou", dixo Jeff Cupples mentres conducía á estrada, lonxe do complexo metálico que leva o nome do seu apelido.Leva aproximadamente unha hora en coche desde a sede da compañía J&J de Cupples en Jackson a través do oeste de Tennessee ata a fábrica de satélites en Dyersburg: tempo suficiente para a presentación e algúns coñecementos básicos, en primeiro lugar, como se estimulou a oportunidade de axudar a facer máquinas de patacas fritas. a ambición era unha simple tenda de ferramentas e moldes na época.
Os empregados recollen pezas dunha das máquinas de corte con láser de fibra máis recentes da empresa, que adoitan ser máis rápidas que os seus primos de CO2.J&J de Cupples ten un total de 25 láseres, que van desde unha combinación de perforación con láser de fibra de 3 kW ata un láser de fibra de 20 kW, en todas as súas fábricas en Jackson e Dalesburg, Tennessee.
Pasea pola fábrica de satélites de 65.000 metros cadrados e verás ata onde chegou a Johnson & Johnson Company of Cupples.Os equipos aquí van desde fresadoras, tornos e electroerosión ata máquinas de dobrar, rolos CNC e soldadores robotizados.Todo isto, non vimos un espello máis amplo e complexo coas mesmas funcións no campus principal de sete edificios de case 40 hectáreas, que tamén conta con operacións de servizo in situ e algúns dos primeiros láseres de fibra Eagle e Bystronic.O mesmo tipo de máquina de corte nun lado.De súpeto, o termo "venda única" usado por Jeff Cupples antes parecía menos cliché.
Non obstante, o que fai única a esta empresa con case 400 empregados é o propio equipo, xa sexa en Dellsburg ou Jackson.A diversificación e expansión das capacidades de mecanizado e fabricación débense en parte á adhesión a unha idea central.Como dixo Cupples, "cada compoñente ten as súas propias características", é dicir, un método de conformación de metal, nun momento específico, con recursos específicos e requisitos do cliente, é máis custoso que calquera outra opción de beneficio.
Atopar a "identidade" de cada parte é unha vantaxe única do negocio de Cupples.Como pode unha tenda ampliar e diversificar as súas capacidades sen perder a eficiencia total de cada capacidade?Como usar eficazmente diferentes capacidades como o corte con láser e o fresado CNC nunha mesma organización ao mesmo tempo?Para J&J de Cupples, a resposta comeza cun sistema de cotización de traballo que recoñece e utiliza as vantaxes de varios procesos e equipos de fabricación.
Lonxe do bullicio dos equipos de fábrica de satélites, o camiño de volta a Jackson ofrece unha boa oportunidade para discutir o punto de inflexión da situación xeral.Discutimos a transición do procesamento manual ao CNC en 1989, e a incorporación de equipos de soldadura e conformado para pezas mecánicas en 1981. Non obstante, Cupples pronto puxo o seu obxectivo na compra da primeira máquina de corte con láser da compañía en 1997.
Aínda que a empresa opera unha variedade de equipos de procesamento e fabricación, o corte con láser é un lugar especialmente orgulloso.Imaxe cortesía de J&J Company de Cupples
Nese momento, o principal interese era apoiar equipos de mecanizado e fabricación CNC mediante perforacións e cortes máis rápidos de formas xeométricas máis sinxelas.A velocidade (e a calidade, en moitos casos) deste novo descubrimento foi impulsada pola profundización da industria do céspede e da xardinería na rexión e as relacións con grandes clientes como MTD Products, Caterpillar, Kubota e Kellogg's (comprou Pringles a Procter & Gamble). en 2012) expansión.O láser tamén fai da empresa a fonte preferida de pedidos urxentes para axudar aos clientes a manter as súas máquinas en funcionamento."A continuación, sabemos que o executamos 24 horas ao día, 6 días á semana", dixo Cupples.
Jeff Cupples, vicepresidente de J&J en Cupples, desenvolveu unha folla de cálculo dunha páxina para simplificar e estandarizar o proceso de cotización, que se converteu nunha vantaxe competitiva fundamental.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
O corte con láser tamén abre novas oportunidades para conseguir contratos de fabricación en volume.Esta capacidade xa non é só un promotor de laminadores e tornos, converteuse dende entón nun lugar especialmente orgulloso, tanto que a empresa é coñecida por reparar, modificar e mesmo deseñar desde cero boquillas de corte con láser.É a clave dunha estratexia que depende das capacidades de fabricación e procesamento para apoiarse mutuamente, xa sexa mediante ferramentas que producen traballos por lotes ou mediante operacións complementarias nas mesmas pezas."Utilizaríamos un láser para cortar algo, dobralo, procesar os xefes e soldalos cun robot, e posiblemente procesalo despois", dixo Cupples.“É procesamento con láser, ou procesamento primeiro e despois con láser?Chorro de auga?Cal é a mellor solución de custo para o cliente?"
O propietario e presidente James Cupples fundou a J&J Co. de Cupples en 1966. Jansen Cupples (neto de James e fillo de Jeff) tamén traballa para a empresa e é o xestor de materiais.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
A principios de 1998, só uns meses despois da instalación do primeiro dispositivo láser, Cupples apostou pola automatización baseada en follas de cálculo para axudar a responder a estas preguntas de forma máis eficaz.Ao mesmo tempo, asegurou que a maior parte da competencia é só “inserción de números”, cobrando tarifas excesivamente estandarizadas, e non hai ningunha base para a realidade do obradoiro.
Montamos un carriño de golf polas instalacións de Jackson, pasando por un operador láser que levaba lentes de sol, collendo apresuradamente pezas recén cortadas dun niño de chapa metálica.Despois dun tempo, paramos para realizar operacións de mecanizado profesionais na máquina de perforación grande.Cada un destes traballos require prioridades e conxuntos de habilidades moi diferentes para ter éxito, pero ambos comezan do mesmo xeito: organizar coidadosamente o ciclo para mapear a potencial cadea de procesos e determinar cal dos catro equipos independentes: fabricación, fabricación profesional, produción. e procesamento profesional — será o máis axeitado para o traballo de manipulación."É como un grupo de pequenas empresas que traballan xuntas", explicou Cupples."Quen máis fai é o propietario do proxecto, e subcontratan a outros departamentos".
Co fin de determinar o departamento "principal" para o novo traballo, Cupples usa o mesmo sistema baseado en Microsoft Excel, que é usado polos estimadores de cada departamento para "subcontratarse".Neste proceso, a idea de “cada parte ten a súa propia identidade” reflíctese nos seguintes aspectos:
Esta montaxe require un xefe desbaste, así como operacións de corte con láser, conformado e soldadura robotizada.A operación final é o mecanizado CNC do burato cunha tolerancia de ± 0,0008 polgadas.Foto cedida por J&J Company of Cupples.
É mellor estimar que supoñer.Cupples dixo que ao considerar o feito de que ningún proceso é 100% efectivo, moitos estimadores están adestrados para "dividir todo por 0,8".Porén, cada parte ten a súa propia identidade, o que supón que cada parte tamén ten a súa propia eficiencia.O número real de calquera traballo pode vir do período de tempo e da experiencia.Por exemplo, unha peza especialmente pesada pode facer que a eficiencia da máquina dobradora sexa estimada como inferior ao valor suxerido polo ciclo de temporización da máquina.
Non hai media.Cupples dixo que converter as taxas medias de diferentes centros de traballo nun prezo único pode ser eficaz, pero os problemas xorden cando cambia a combinación de traballo.Segundo di, "iguala tres cuartas partes da túa HMC con calquera outra cousa" e a tenda pode descubrir que "se cargarán todos estes grandes centros de procesamento" porque os seus prezos poden estar infravalorados.Ao mesmo tempo, os equipos menos valiosos poden estar sobrevalorados, o que dificulta o enchemento.En J&J en Cupples, as tarifas varían segundo a estación de traballo e o traballo.
Este compoñente inclúe unha combinación de corte con láser, conformado e pezas mecanizadas CNC.Foto cedida por J&J Company of Cupples.
O prezo é moi fino.De feito, a mesma máquina normalmente require tarifas diferentes para diferentes traballos.Por exemplo, contar o tempo de configuración dun traballo en cada cotización pode producir que a mesma estación de traballo requira unha taxa máis baixa para as cantidades de produción de pezas que para as pezas especiais de pouca cantidade (que normalmente requiren máis configuración)."Pagamos por (unha máquina) polo tempo de execución", dixo Cupples."Os contadores dirán que o valor desta máquina é 24-7, pero segundo a nosa experiencia, non pode cobrar unha taxa 24-7 pola configuración.Realmente só podes cargar cando funciona".
Os "gastos xerais" poden ser específicos do traballo.Do mesmo xeito que coa configuración ou a programación (que tamén afecta ás tarifas do centro de traballo por separado), os custos asociados ao control de calidade e ao transporte poden variar dun traballo a outro.Semellante á taxa media do centro de traballo, Cupples dixo que soubo hai moito tempo que incluír tales custos nos gastos administrativos pode ser un erro.Dixo que aínda que "xeralmente se utilicen tipos de interese máis altos para cubrir o descoñecido", o resultado adoita ser "o informe de traballo di que estás gañando diñeiro, pero a túa situación financeira non".
Este traballo require corte con láser de fibra, conformación e soldadura robótica, e despois mecanizado en liña de buratos na HMC.Foto cortesía de Johnson & Johnson de Cupples.
O prezo é fluído.Os custos de control de calidade e outras variables introdúcense como tarifas para centros de traballo individuais desde unha ferramenta chamada "Matrix".Esta folla de cálculo de apoio produce unha matriz de texto: unha parte da folla de cálculo que describe ata 16 taxas de cargo posibles para cada período de amortización (normalmente establecido entre 3 e 5 anos) para un determinado centro de traballo ou unidade.O estimador pode introducir diferentes plans de quendas e establecer horarios para o centro de traballo cando tenta cumprir co obxectivo de cotización.
A automatización é esencial.Tras establecer a tarifa do centro de traballo, o estimador só precisa introducir as variables relacionadas co traballo —datos materiais, número de pezas e vías de proceso, horas de traballo, etc.— a cotización actualizarase en consecuencia."Podemos cambiar a taxa do centro de traballo segundo sexa necesario para novos traballos ou novas unidades que poidan ter unha eficiencia maior ou menor", dixo Cupples."Podemos cargar o número de horas que fixemos na máquina ou unidade o ano anterior, e indicaranos se as nosas tarifas aínda poden xerar beneficios e retornos".
Aínda que se todos estes cálculos son manuais, o minucioso proceso de estimación da empresa nunca funcionará, pero aínda así require moito tempo e esforzo.De feito, Cupples leva anos considerando actualizar a varios paquetes de software de planificación de recursos empresariales (ERP).Non obstante, a maioría dos sistemas probados ata agora teñen o mesmo problema: "Hai que mentirlle", dixo."É difícil para un sistema ERP executar pezas de varios clientes nunha unidade ao mesmo tempo".
Durante un percorrido a pé pola fábrica de satélites de Dyersburg, paramos para visitar a unidade de produción "rota" que se mostra na imaxe de abaixo.Este é un dos moitos exemplos de que un só empregado executa unha máquina cunha taxa de carga relativamente alta (láser) e unha máquina cunha taxa de carga relativamente baixa (máquina dobladora) ao mesmo tempo.Esta unidade está "rota" porque a máquina adoita executar pezas completamente diferentes, normalmente para varios clientes."Así é como competimos con China", dixo Coops.
Colocar equipos de prezo relativamente alto (máquinas de corte con láser) xunto a equipos de prezo relativamente baixo (máquinas de dobrar) permite que un empregado faga funcionar diferentes pezas de diferentes clientes en dúas máquinas ao mesmo tempo.
Non obstante, dixo Cupples, as unidades danadas tenden a destruír calquera software de xestión de tendas que vincule directamente o traballo asignado a diferentes centros de traballo coa nómina.Pola contra, usando follas de cálculo, é fácil simplemente "combinar estes custos e establecer tarifas unitarias de traballo".Ou, pode "permitir que os centros de traballo de alto valor asuman man de obra" para obter máis beneficios das máquinas de menor valor.
Ademais dos problemas salariais, as "células rotas" tamén dificultan os sistemas que esperan que os operadores traballen coa dixitalización de códigos de barras."Como cronometras dúas pezas diferentes na mesma máquina?"—preguntou Cupples, aínda que el xa respondera á súa propia pregunta.En calquera caso, "mentir" ao sistema de xestión da tenda (neste caso, quizais sendo creativo durante o proceso de dixitalización ou sobreescribindo manualmente a entrada manual máis tarde) pode ser problemático.
Por exemplo, Cupples cita unha característica que non replicou noutro software: determinar de forma sinxela e rápida se a eficiencia extra obtida coas horas extras paga a pena o custo extra laboral.Usando o seu propio sistema, para os empregados que realmente traballaron 45 horas pero cobraron 5 horas extraordinarias delas, non é necesario introducir 47,5 horas (polo tanto, 40 horas de salario normal e 5 horas extraordinarias).Isto débese a que o sistema cambia automaticamente a tarifa do centro de traballo en función das horas extraordinarias reais.Tampouco é necesario crear manualmente centros de traballo adicionais no sistema, como "OT1", "OT2", etc., para calcular os custos das horas extras.O estimador só precisa cambiar un só campo da folla de cálculo e a cotización actualizarase en consecuencia.
Cupples dixo que cando desenvolveu por primeira vez unha folla de cálculo dunha páxina para simplificar e unificar as cotizacións para a entón nova unidade de negocio, esta flexibilidade parecía moi afastada.Desde entón, o crecemento da empresa demostrou o éxito dos seus métodos.No momento de escribir este artigo, parece improbable que este enfoque cambie pronto."O traballo que facemos require menos xente, menos tempo e é máis preciso", dixo Cupples.
Do mesmo xeito que a situación coa impresión 3D de escritorio, Omax desenvolveu un método que pode achegar a versatilidade, funcionalidade e sinxeleza do corte por chorro de auga a unha gama máis ampla de usuarios.
En breve, os usuarios industriais do corte de metal por chorro de auga poderán cortar chapas metálicas, compostos e outros materiais sen usar abrasivos, ou polo menos usar moito menos abrasivos dos que están afeitos.
O presidente de Hunt and Hunt dixo que usar unha máquina de torneado/fresadora era unha das tarefas máis desafiantes na súa fábrica de 55 anos.Tamén dixo que, para mellorar a eficiencia do traballo por contrato, isto é o mellor que pode facer a tenda.
Hora de publicación: 16-novembro-2021