Máquina de medición por coordenadas que reduce la inspección manual e incrementa le eficiencia

Llevar a cabo más de 18,000 inspecciones manuales cada año aseguraba una alta calidad en Sunnen Products Co. Sin embargo, la calidad de estas piezas se obtenía a expensas de la productividad. Para mejorar la eficiencia, Sunnen invirtió en una máquina de medición por coordenadas (CMM) de Carl Zeiss Industrial Metrology (Minneapolis, Minnesota) que ayudó a reducir el número de inspecciones manuales a 8,000 por año.

Sunnen, ubicada en Saint Louis, Missouri, fabrica y distribuye máquinas para bruñido, herramientas y abrasivos para ajuste a tamaño de agujeros y remanufactura de motores. Su departamento de herramental portátil se enfoca en agujeros de 2 a 48 pulgadas de diámetro, incluyendo cabezales de bruñido, sujetadores de piedras y equipo para uso en sitio. Para inspeccionar estos agujeros, la compañía había venido utilizando herramientas manuales comunes, como galgas de altura, micrómetros, calibradores y comparadores ópticos.

 “Algo de lo que estamos muy orgullosos es de la calidad”, indica Steve Sutton, supervisor del departamento de herramental portátil. Para mantener esta alta calidad inspeccionando un número cada vez mayor de piezas complejas, la compañía decidió incorporar una máquina CMM en su proceso productivo. Luego de evaluar todos los componentes fabricados y observar sus diferentes operaciones y ángulos, Sunnen decidió que la máquina de gran tamaño Contura G2 7/10/6 de Carl Zeiss proporcionaría la flexibilidad y automatización que requería el departamento. La sonda articulada RDS de la máquina sería capaz de alcanzar diversos ángulos al interior de piezas complejas, mientras que la sonda óptica ViScan sería apropiada para geometrías 2D. Además, la compañía podría descargar modelos CAD existentes para acelerar la creación de programas maestros de medición.

El Contura también cumplía con el requerimiento de otro departamento: facilidad de uso. Esto era necesario ya que solo dos maquinistas con poca experiencia en metrología serían responsables de la implementación del nuevo sistema. Además, ellos proporcionarían soporte a los otros 25 maquinistas que no recibirían entrenamiento en el uso de la CMM. “Luego de tomar el entrenamiento Calypso básico en Carl Zeiss, y con poca práctica, fui capaz de crear diversos programas de piezas complejas en un día. Esto incluía 10 a 20 programas por día de piezas con modelos CAD”, indica el maquinista Ed Fowler.

Luego de cerca de 10 minutos de entrenamiento en los programas Calypso, el maquinista pudo inspeccionar rápidamente piezas con las funciones AutoRun, indica la compañía. El proceso de inspección comienza en un laboratorio con temperatura controlada donde el maquinista usa el menú desplegable de una pantalla táctil  para seleccionar el número de pieza y operación. Las instrucciones visuales de trabajo que aparecen en pantalla indican qué accesorio se debe usar y cuál debe ser su orientación sobre el CMM. Así, el maquinista posiciona la pieza sobre el accesorio de fijación  e inicia el proceso de inspección.  La inspección de piezas que anteriormente requería una hora ahora solo toma 10 minutos, indica Fowler. Esto es en promedio 50 minutos más de tiempo de mecanizado de 25 maquinistas. Cada día, Sunnen mide cerca de 50 piezas con el Contura G2.

Luego de que el material en bruto es cortado a longitud y enviado a la electroerosionadora de hilo, al torno o a la fresadora CNC, una pieza típica del departamento de herramental portátil de Sunnen debe pasar por tres inspecciones: una inicial, al menos una intermedia y una final. Si el resultado es adecuado, la pieza continúa hacia las operaciones de acabado antes de su ensamble y despacho. Las tolerancias objetivo son típicamente  de ±0.003 pulgadas y con frecuencia ±0.005 pulgadas. Ahora que la documentación es automatizada y electrónica, el número de inspecciones se ha reducido. 

La CMM Contura le ha ayudado a Sunnen a implementar la mayoría de sus otras iniciativas de mejora. Por ejemplo, la compañía hizo la transición para usar máquinas multitarea, que producen un producto terminado en una sola operación, con el objetivo de incrementar su eficiencia. Sin embargo, los tiempos de inspección manual eran mucho mayores cuando todas las operaciones eran mecanizadas en una sola operación, indica Sutton. Tener la CMM para manejar estas inspecciones reduce los tiempos de montaje aún más y libera tiempo para que el maquinista se dedique a otras tareas. “Lo que anteriormente  tomaba una hora para verificarse roma ahora solo unos minutos”, Indica el Sr. Sutton. Los tiempos de montaje se han reducido de 25 horas con 10 operaciones hasta cerca de 2 horas con una sola operación. 

Al mejorar su proceso de metrología, Sunnen mejoró también su proceso de manufactura,  indica Sutton. Por ejemplo, el software Calypso ayuda a identificar discrepancias en el proceso al hacer fácil obtener más detalles de las piezas y determinar la causa raíz para cualquier variación entre departamentos. “Con los informes Calypso, usted puede seleccionar exactamente lo que quiere saber acerca de una operación particular, lo cual lo hace muy conciso y fácil de leer”, afirma Fowler.

De acuerdo con Sunnen, el Contura G2 ha abierto la puerta a la identificación de oportunidades para mejorar los procesos y herramientas que hacen mejores agujeros con mayor calidad y tolerancias más estrechas. “La cantidad de tiempo que estamos ahorrando en el largo plazo es mucho mayor que el tiempo de desarrollo inicial de nuestro nuevo proceso de calidad”, concluye Sutton. “Otros departamentos que están viendo las mejoras y oportunidades de crecimiento financiero a partir de las CMM, ahora ven que es posible. La mejor parte es que todo esto fue implementado por dos de nuestros maquinistas”, comenta Sutton.