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Abordar los problemas más comunes para maximizar el crecimiento. Por Teresa Phillips, especialista sénior en marketing de PRAB.
La mayoría de las instalaciones metalúrgicas se centran en el tiempo de funcionamiento de la máquina y la eficiencia laboral, pero la rentabilidad a menudo se pierde en áreas menos visibles: manipulación de refrigerante, gestión de chatarra, ineficiencias de configuración, desperdicio de energía y automatización obsoleta.
Los datos de la industria muestran:
Estas y otras ineficiencias se acumulan en toda la planta, erosionando los márgenes y disminuyendo la producción.
Este documento técnico describe ocho causas comunes de pérdida de beneficios y métodos prácticos y probados para abordar cada una de ellas.
Máquina herramienta
Se utiliza una variedad de materiales a base de metal en MetalisteríaCada máquina se utiliza de forma diferente según su composición. Por lo tanto, es fundamental seleccionar la herramienta de corte adecuada. Se debe utilizar la herramienta de grado adecuado, diseñada para cortar el metal específico que se va a mecanizar.
Por ejemplo, muchas superaleaciones se utilizan en la fabricación de dispositivos médicos. Estos metales duros pueden hacer que las fresas y los insertos se quemen porque el operador no los utiliza correctamente para el material que se está mecanizando.
De acuerdo con un artículo en Revista de mecanizado de producción, "La elección adecuada de la herramienta de corte es vital para la productividad"1 Las investigaciones muestran que, aunque las herramientas de corte representan solo el 3 % de los costos totales de producción, elegir la herramienta de corte más adecuada para el material que se está mecanizando puede ahorrar hasta un 15 % en los costos generales y mejorar la productividad del mecanizado en un 20 %.
Fluidos de corte
Fluido de corte puede ser un problema costoso si no se gestiona adecuadamente. Según un artículo in Fabricación y diseño aeroespacial, “Maximización del valor de la chatarra metálica y los fluidos gastados”2 Las estimaciones de la industria indican que fluidos metalúrgicos representar hasta 10% del coste de una pieza terminada. Además, la manipulación y el transporte de grandes cantidades de refrigerante residual son costosos.
La mayoría de las fluidos de corte industriales se puede reciclar internamente con bastante facilidad, ahorrando miles de dólares al año en nuevos fluido de corte compras. Una de las mejores soluciones es una interna sistema de reciclaje de fluidos. La derecha sistema de reciclaje de fluidos proporcionará un flujo constante de fluido limpio con la concentración adecuada de regreso al máquinas que aumentan la vida útil de la herramienta hasta un 25%, lo que reduce los costos de transporte hasta en un 90 % y las compras de refrigerante nuevo hasta en un 75 %. Se pueden obtener muchas reducciones de costes con sólo esta sencilla solución llave en mano.
Un sistema de reciclaje obsoleto o ineficiente también puede costarle a los fabricantes. Koss Aeroespacial es un ejemplo de una empresa que reemplazó un sistema antiguo por un sistema moderno para lograr ahorros sustanciales de costos. Koss es un fabricante de nivel 1 de componentes y conjuntos de aeronaves por la Clientes comerciales aeroespaciales y de defensa en todo el mundo.. Un artículo publicado en Revista Modern Machine Shop, "El sistema de reciclaje de refrigerante mejora la vida útil de la herramienta y reduce los costos"3 informa cómo Koss Aeroespacial Redujo sustancialmente los costos operativos al actualizar la información obsoleta de la compañía. sistema de filtración de fluidos.
Koss estaba preocupado por una cantidad excesiva de fluido de corte residual, que también tenía un evidente mal olor. El proceso de reciclaje de la empresa implicaba un sistema de coalescencia simple que requería mucha mano de obra y mucho tiempo de inactividad para el mantenimiento del sumidero. Con un tamaño medio de sumidero de 500 litros (el más grande tiene una capacidad de 1,620 litros), el sistema tampoco tenía capacidad para manejar los 26 centros de mecanizado.
Debido a que el antiguo sistema no podía procesar adecuadamente la cantidad de fluido, la empresa se deshacía del exceso de refrigerante gastado e incurría en importantes costos de transporte. Koss reemplazó este antiguo sistema por uno moderno. Sistema de reciclaje de refrigerante Guardian y rápidamente obtuvo alrededor de un 75 % de ahorro en compras de refrigerante nuevo.
El refrigerante a base de aceite también puede ser un desafío. Alrededor del 80-90% de las aplicaciones utilizan un fluido miscible en agua.4 Pero en aplicaciones de mecanizado de precisión, refrigerantes a base de aceite son la mejor opción. Los residuos de refrigerante a base de aceite dentro de la máquina pueden manchar las piezas, que normalmente deben ir a una estación de lavado para ser limpiadas.
Si la solicitud no está en mecanizado de precisión y refrigerante a base de aceite se está utilizando, una mejor alternativa sería cambiar a un refrigerante sintético si es posible. A refrigerante sintético no contiene aceite mineral. Las piezas se desprenden del limpiador de la máquina y no requieren lavado ni soplado. Refrigerantes sintéticos También tienen excelentes propiedades de enfriamiento que brindan una larga vida útil en el sumidero, reduciendo el mantenimiento y el desperdicio.
Configuración y fijación
Algunos de los mayores asesinos de la productividad en Metalistería Incluye el tiempo de instalación y fijación. Según un artículo en Revista Modern Machine Shop, es común que la mitad del tiempo de preparación se atribuya al desperdicio.5 Sin embargo, al realizar algunos cambios para abordar los problemas de configuración y fijación, las aplicaciones de fresado y torneado pueden tener fijaciones precisas de cambio rápido con alta repetibilidad y exactitud.
Una solución son las herramientas de cambio rápido. Esto permite al operador cambiar las herramientas que pueden tener un tornillo de liberación rápida. Permite al operador retirar fácilmente la herramienta actual y reemplazarla sin configuración adicional, lo que requiere mucho menos tiempo. Con los accesorios, dos cosas que también pueden ahorrar tiempo son el uso de un tornillo de banco que permite cambios rápidos y minimiza el tiempo de inactividad, y tener varios accesorios a mano y listos para usar. Entonces, cuando se completa el ciclo de la máquina, cambiar las piezas es rápido y sencillo.
Tecnología e Innovación
La tecnología cambia constantemente. Mantenerse actualizado con las nuevas innovaciones podría marcar la diferencia competitiva. Nuevos desarrollos aparecen todos los días en máquinas y herramientas que son mejores soluciones para la productividad. El uso de herramientas integradas ampliará su funcionalidad. Por ejemplo, encontrar una herramienta para una máquina de 5 ejes que taladre, avellane y bisele reducirá la cantidad de herramientas individuales necesarias. Anteriormente, se necesitaban tres herramientas distintas para hacerlo.
Tasa de eliminación de metales
Cambiar procesos metalúrgicos a un mayor tasa de eliminación de metal (MRR) realmente puede afectar los ingresos de una operación. El MRR es la cantidad de material eliminado (normalmente por minuto) durante el mecanizado. MRR puede mejorar la productividad al utilizar las trayectorias de herramientas, la profundidad de los cortes, la velocidad, los grados de carburo y las geometrías adecuadas, lo que permite dedicar más horas a la producción.
El desbarbado es otro aspecto de la producción que se puede mejorar. Aunque puede que no parezca que se pueda ahorrar mucho tiempo cambiando del desbarbado manual a una rueda desbarbadora, con el tiempo todo se suma a costos que se pueden ahorrar a largo plazo.
Programación
Si una máquina no se programa correctamente, pueden producirse muchos pasos operativos innecesarios. Al eliminar estos pasos, se puede aumentar la vida útil de la herramienta y reducir el tiempo de producción de piezas. Además, al eliminar pasos innecesarios en el programa (reduciendo el tiempo de ciclo), se reducen las horas extra y se aumenta la producción.
Muchas ineficiencias del taller, como la baja productividad, el alto mantenimiento y la baja producción, son el resultado de sistemas de control y programación obsoletos. Actualizar o reemplazar estos sistemas y/o contratar una empresa de automatización de buena reputación y con conocimientos para la programación que tenga experiencia en la industria de la empresa puede aumentar significativamente la eficiencia de un taller.
Los fabricantes que utilizan un panel de relés o controles obsoletos suelen depender de operaciones manuales. Al actualizar una plataforma de control, el tiempo de producción y el tiempo de inactividad se reducen a través de pasos que se pueden controlar automáticamente y brindan retroalimentación a la máquina y gestión de fallas.
Los sistemas automatizados aumentan la precisión, lo que se traduce en resultados de mayor calidad, procesos optimizados y menos errores. Además, una reducción de las inconsistencias de calidad conduce a menos desperdicio.
In “Índice de seguridad en el lugar de trabajo 2018 de Liberty Mutual”6 La compañía de seguros estimó que los empleadores pagaron más de mil millones de dólares por semana en concepto de compensación laboral en 1 por lesiones incapacitantes y no mortales en el lugar de trabajo. La automatización reduce la exposición de los empleados a tareas peligrosas o repetitivas, lo que disminuye el riesgo de incurrir en estos costos.
Un proceso automatizado aumenta la producción, permite tiempos de producción más rápidos y reduce los costos para ayudar a las operaciones a satisfacer rápidamente las demandas de los clientes.
El monitoreo remoto de equipos proporciona datos en tiempo real que permiten acciones proactivas al mantener los equipos y los cronogramas de producción. Por ejemplo, Controles y automatización globales de KMC, con sede en Kalamazoo, Michigan, trabaja con fabricantes para programar sus máquinas a fin de reducir los costos de mano de obra con funciones como recordatorios de mantenimiento, controles interactivos de pantalla de fallas, pantallas de interfaz hombre-máquina (HMI) diseñadas pensando en el usuario y máquinas basadas en la nube. monitoreo que puede indicar pérdidas de energía de las máquinas que podrían apagarse durante los períodos en que no están en uso.
El derroche de energía
Los principales culpables del despilfarro de energía son las operaciones que se ejecutan durante períodos de tiempo sin causa justificada. Los motores de transportadores, sopladores, bombas, agitación de recipientes y mezclas son algunos ejemplos de equipos y procesos que se dejan en funcionamiento durante largos períodos de tiempo incluso cuando no se están produciendo productos o materiales.
Incluso los motores pequeños que funcionan al ralentí consumen electricidad, y esta energía desperdiciada se acumula con el tiempo:
Además de los simples esfuerzos de ahorro de energía, se pueden hacer otras cosas para aumentar la eficiencia energética y reducir los costos, entre ellas:
Gestión de chatarra metálica
Manipular manualmente y/o no procesar chatarra de metal internamente antes de enviarlo al distribuidor de chatarra ocupa un espacio valioso, acumula altos costos de transporte, aleja a los operadores de la producción y da como resultado un precio reducido para el distribuidor de chatarra. Equipos de procesamiento de chatarra está disponible para automatizar este proceso. Equipos de procesamiento de chatarra Reduce grandes montones de virutas a pequeñas virutas y separa las virutas del líquido. Esto permite una carga útil mayor para el distribuidor de chatarra y, debido a que las astillas están secas, el distribuidor de chatarra normalmente ofrecerá un precio más alto por libra. Ejemplos de este equipo de procesamiento incluyen:
Además, en un artículo escrito por El fabricante, “Cinco pasos para aprovechar al máximo la chatarra”8 Fortis Metal Management en Texas enumera más formas de sacar provecho de la chatarra desde el punto de vista de un reciclador. Algunas de las formas enumeradas incluyen:
1. Vincular el precio negociado a un índice
Garantizar que los precios estén vinculados a un índice definido del mercado de productos básicos para tener seguridad cuando el mercado caiga y beneficiarse cuando el mercado suba.
2. Aplicar ingeniería inversa al diferencial de precios
Tenga en cuenta lo que debe suceder con la chatarra antes de enviarla al reciclador, como el envío, los costos de procesamiento y lo que exigen los recicladores de la zona.
3. Manténgase al tanto de los informes de carga y seguimiento
A menudo, cuando llega un cheque de la empresa de chatarra a final de mes, no todos los recibos de recogida llegan a la oficina. Y a veces los tickets de la báscula no coinciden con lo que se detalla en el cheque del chatarrero.
4. Esté atento a las rebajas
Preste atención a lo que hay en el contenedor para asegurarse de que no se mezclen metales. Un ejemplo de esto es el acero inoxidable. Si el material ferroso llega a un contenedor de chatarra no ferrosa, toda la carga se degrada.
5. Solicite una verificación de peso de terceros
Varias veces al mes, pida ver la lectura del peso de un camión cargado en una báscula pública. Estas solicitudes de terceros deben realizarse de forma aleatoria. Luego compare el informe de terceros (con fecha y hora) con el informe de báscula del chatarrero. Estos deben tener casi el mismo peso registrado (con una cierta ventana de tolerancia).
Hay muchas maneras de maximizar las ganancias en la operación metalúrgica centrándose en estas ocho áreas. El mejor curso de acción es priorizar cada uno en función de cuál ahorrará más dinero. Luego, aborda cada área una a la vez.
Teresa Phillips es la especialista senior en marketing de PRAB Inc. y tiene más de 18 años de experiencia en marketing dentro del sector manufacturero. PRAB es un fabricante líder de transportadores y equipos de ingeniería para procesar torneado, virutas y fluidos para trabajar metales. PRAB también diseña y construye sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales.
1 Drori, Gidi e Iscar Metals, Inc. "La elección adecuada de la herramienta de corte es vital para la productividad". Mecanizado de producción, Mecanizado de producción, 20 de octubre de 2015 – https://www.productionmachining.com/columns/proper-cutting-tool-choice-is-vital-to-productivity
2 Gancho, Mike. "Maximización del valor del líquido gastado de chatarra metálica". Fabricación y diseño aeroespacial, 1 de mayo de 2019 – http://magazine.aerospacemanufacturinganddesign.com/article/may-2019/maximizing-metal-scrap-spent-fluid-value.aspx
3 Plaskett, Eli. "El sistema de reciclaje de refrigerante mejora la vida útil de la herramienta y reduce los costos". Taller de máquinas modernas, 23 de enero de 2019 – https://www.mmsonline.com/blog/post/coolant-recycling-system-improves-tool-life-reduces-costs
4 Emerson, Melisa. "¿Debería utilizar un refrigerante a base de aceite?" Firetrace Internacional, 29 de julio de 2019 – https://www.firetrace.com/fire-protection-blog/should-you-be-using-an-oil-based-coolant
5 Lynch, Mike. “¿Qué porcentaje de su tiempo de preparación se desperdicia?” Modern Machine Shop, Modern Machine Shop, 1 de mayo de 1999 - https://www.mmsonline.com/columns/what-percentage-of-your-setup-time-is-waste
6 "Índice de seguridad en el lugar de trabajo 2018: las 10 causas principales de lesiones incapacitantes". Seguro Mutual Liberty, 2018 – https://viewpoint.libertymutualgroup.com/article/2018-workplace-safety-index/
7 Phillips, Teresa y Larry West. "Libro blanco: Maximización de la eficiencia energética industrial". KMC Global Controls Automation, 14 de febrero de 2020 – https://www.kmcautomation.com/white-paper-maximizing-industrial-energy-efficiency/
8 Wolff, Jason. "Cinco pasos para aprovechar al máximo la chatarra". El fabricante, 5 de junio de 1 – https://www.thefabricator.com/thefabricator/article/metalsmaterials/5-steps-to-get-the-most-out-of-scrap-metal
(800) 968-7722
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