Dispositivos de sujeción de piezas estandarizados ahorran horas en tiempos de montaje

Los tiempos de preparación prolongados suponen una pérdida de productividad y rentabilidad. Fran Roman y Mike Kelly, propietarios de Will-Mor Manufacturing, sintieron de forma profunda este problema durante la última década, a medida que su taller crecía y adquiría más clientes.

El fabricante con sede en Seabrook, New Hampshire, se especializa en fresado y torneado complejos con tolerancias ajustadas, así como en fabricación y ensamblaje para las industrias aeroespacial, de defensa y de generación de energía. Los 90 empleados en sus instalaciones de 45,000 pies cuadrados manejan centros de mecanizado verticales y horizontales de tres y cuatro ejes, máquinas de torneado vertical y horizontal, electroerosión por hilo y soldadura. Con esta diversidad de trabajos, las ineficiencias en los dispositivos de sujeción y los tiempos de preparación prolongados impedían que el taller alcanzara su máximo potencial.

Para resolver estos problemas, Will-Mor se dirigió a 5th Axis, un fabricante de dispositivos de sujeción de piezas de trabajo con sede en San Diego, California. Will-Mor comenzó a usar las prensas V552, de 5th Axis, y quedó impresionado por el rendimiento y la versatilidad de las prensas, así que pronto invirtió en el accesorio de cola de milano R96-D115 de la marca y una base RockLock.

Periodo de ajuste

Will-Mor puso en marcha un proyecto de seis meses de duración cuando comenzó a cambiarse al sistema de sujeción de piezas de trabajo de 5th Axis. La actualización de las herramientas, de los dispositivos de sujeción de piezas, de las fijaciones y las rutas CAM avanzó en paralelo con el programa de producción, y tuvo éxito gracias al trabajo del ingeniero de fabricación sénior Douglas MacKinnon y del programador líder de la línea de productos Alex Bickford.

MacKinnon diseñó y modeló el nuevo proceso de montaje, seleccionó los dispositivos de sujeción y programó las fijaciones, para brindar el soporte técnico y práctico durante la introducción del proceso. Bickford seleccionó las nuevas herramientas, ayudó en la generación de la trayectoria y recopiló datos, ya que, como el operario más familiarizado con el proceso anterior, estaba en una buena posición para identificar los cuellos de botella del proceso.

Ajustar todos los detalles a los requisitos del taller (optimizar los avances y velocidades, realizar actualizaciones de posprocesador para adaptarse a la necesidad de cero ediciones en los programas después de la publicación, desarrollar rutas de programas y otros ajustes de procesos) extendió el proyecto por otros tres meses, pero resultó en beneficios significativos.

Prensas de tornillo estándar

Will-Mor señala dos partes que solían requerir grandes cambios de accesorios de fijación. Las piezas utilizaban mordazas de radio diferente según el diámetro, así como diferentes pasadores de ubicación, y algunas veces necesitaban calzas para alinearlas. Con la prensa de tornillo autocentrante V552, estas piezas ahora se procesan en la misma prensa de banco y Will-Mor tiene 360 ​​grados de espacio libre disponible.

La tolerancia de repetibilidad del V552 —de menos de 0.0005 pulgadas—, junto con la baja tolerancia de repetibilidad de otros productos de 5th Axis, puso fin a la necesidad de Will-Mor de “marcar” la mayoría de sus piezas después de la instalación, lo que implicaba cortar con material y ajustarlo, un desperdicio de productividad que el taller consideraba inaceptable. La mayor repetibilidad impulsó la productividad en más del 30 % y disminuyó los tiempos de ciclo por pieza.

Las soluciones de 5th Axis, que estandarizaron las operaciones de montaje de Will-Mor, eliminaron la necesidad de mordazas personalizadas, de compensaciones para las piezas de trabajo y herramientas, de peculiaridades específicas de la operación de montaje y la gran mayoría de sus cambios de accesorios de fijación. Para una pieza con cinco operaciones de montaje por semana, Will-Mor redujo los tiempos de montaje (de alrededor de seis a siete horas) a una o dos horas. Will-Mor ahora también podía hacer toda la operación más un poco de mecanizado adicional en un juego de mordazas dentadas. Para otro trabajo, Will-Mor indica que pudo reducir el tiempo de preparación de alrededor de cuatro horas a apenas unos 15 minutos.

Accesibilidad a través de colas de milano

La base RockLock, de 5th Axis, proporciona una tolerancia de repetibilidad aún más estrecha que el tornillo de banco autocentrante V552, con 0.0003 pulgadas, y utiliza un sistema de cuatro pernos de tracción con un espaciado de pernos estándar de 96 mm o 52 mm para una máxima compatibilidad con otros sistemas principales de cuatro pernos de tracción y compatibilidad de montaje con la mayoría de las mesas de tres, cuatro y cinco ejes. Esto estandariza las operaciones de montaje y las coordenadas de trabajo, un beneficio que se combina con el pequeño tamaño de la fijación de cola de milano D115, de 5th Axis, para minimizar tanto el número de operaciones de montaje como el tiempo de montaje necesario. Para una parte en particular, esta combinación permitió a Will-Mor eliminar el 90 % del material en una sola operación.

La estandarización de las posiciones de la base y la abrazadera también le han permitido a Will-Mor ejecutar varias piezas en la misma operación de montaje, con el mismo punto cero de la pieza de trabajo.

Una de las innovaciones distintivas de 5th Axis es la función de Poka yoke de las abrazaderas de cola de milano, que evita que los operarios descarguen mal las mordazas y los accesorios. También le brinda a Will-Mor la seguridad de que el material está centrado y cargado en la orientación adecuada. La resistencia y estabilidad de las fijaciones dieron como resultado una reducción del 40 % en el material desperdiciado.