[Carcasa práctico] ¡La productividad aumentó más de 4 veces! ¿Cómo utilizar la medición en máquina de las rectificadoras de superficies CNC?
Si se dedica a procesos de rectificado y pulido, ¿tiene alguno de los siguientes problemas?
- La precisión no es estable y muchos productos deben ser reelaborados .
- El procesamiento requiere demasiada mano de obra y tiempo, y la productividad no está mejorando .
- La transferencia de conocimientos técnicos a las nuevas generaciones no está funcionando bien, y la carga de trabajo de los veteranos no hace más que aumentar.
Este artículo presenta un estudio de caso de un usuario que resolvió los problemas mencionados anteriormente y mejoró notablemente la eficiencia de la producción mediante la introducción de una rectificadora de superficies CNC equipada con una sonda táctil.
Les pedimos su opinión sincera sobre cómo se introdujeron los sensores y sus efectos reales.
Palabras clave,
“Automatización completa de los procesos de rectificado y pulido”
“Medición de piezas en máquina ”
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Mesa de contenido
Introducción al usuario
La entrevista fue realizada con SHOWA SEIKI .
SHOWA SEIKI se dedica a una amplia gama de procesos de rectificado y pulido de piezas metálicas, principalmente para máquinas herramienta.
SHOWA SEIKI recibe numerosos pedidos de piezas para equipos de inspección, que requieren una precisión especialmente estricta, y su "alto nivel tecnológico" goza de la plena confianza de sus clientes.
¿Qué es el proceso de rectificado y pulido?
El rectificado es el proceso final del mecanizado y requiere una precisión estricta de varias micras, ya que la calidad del trabajo está directamente relacionada con la calidad del producto.
Este proceso también es importante en la fabricación de superficies deslizantes para robots y piezas de precisión utilizadas en las industrias automotriz y aeronáutica.
Proceso de rectificado = Mecanizado de Precisión que requiere mano de obra cualificada.
En el proceso de molienda, hay muchas áreas que dependen de los "sentidos humanos" que no se pueden medir numéricamente.
Por ejemplo, chispas, sonidos, olores, la forma en que las burbujas fluyen y se hinchan en el aceite de molienda , etc.
que se producen cuando la muela abrasiva entra en contacto con la pieza de trabajo.
Requiere un alto nivel de habilidad técnica respaldado por muchos años de experiencia.
Se dice que es un campo particularmente difícil de dominar.
[Notas de la entrevista] Los empleados de SHOWA SEIKI son jóvenes, con una edad promedio de 27 años. Maquinistas experimentados de entre 70 y 80 años, que han apoyado a la empresa desde su fundación en 1975, vienen a trabajar dos veces por semana para transmitir activamente técnicas de rectificado y pulido a los trabajadores más jóvenes.
El desafío de SHOWA SEIKI:
Equilibrar la “eficiencia de producción” y la “precisión”
¿Quieres reducir el tiempo de trabajo sin sacrificar la calidad?
La precisión del rectificado se ve fácilmente afectada por (1) la habilidad del operador y (2) la temperatura.
No es fácil para las pequeñas y medianas empresas con fondos y recursos humanos limitados seguir ofreciendo productos estables.
La búsqueda de la precisión perfecta por parte de SHOWA SEIKI a veces requería más del doble del tiempo de trabajo estimado .
Presidente Kobayashi:
Normalmente, se determina un cierto valor de ± y el producto se termina dentro del rango de tolerancia, pero todos nuestros empleados están comprometidos a "buscar cero errores a toda costa".
Gerente General Kazama:
"¡Las piezas de Showa Seiki son mejores que en cualquier otro lugar!"
"Las dimensiones de la pieza están perfectamente alineadas, por lo que el montaje es rápido."
Cuando un cliente nos felicita por nuestra precisión de esta manera, nos sentimos satisfechos en ese momento, pero cuando volvemos a la oficina, podemos descubrir que el tiempo de trabajo se ha extendido más allá de lo estimado y tenemos que apresurar a nuestros empleados.
Problema convencional:
“Trabajo de preparación” y “Mecanizado adicional”
En el pasado, SHOWA SEIKI tenía que repetir el siguiente proceso cuatro o cinco veces por cada superficie de la pieza, y le preocupaban las horas de trabajo necesarias para mantener la calidad.
• El operario descarga la pieza de trabajo de la rectificadora .
• El operario mide la pieza de trabajo con un comparador de cuadrante.
• El operario vuelve a colocar la pieza de trabajo en la rectificadora.
• El operario realiza mecanizado adicional .
Además, el presidente Kobayashi era consciente del problema de la "precisión de posicionamiento (repetibilidad)" al reajustar las piezas de trabajo .
Se trata de la "desalineación de las posiciones de mecanizado" que se produce al acoplar y desacoplar las piezas de trabajo.
Una vez que se descarga una pieza de la máquina para su medición, es imposible restablecer manualmente el origen de mecanizado a "cero" para su reinstalación.
Llevan muchos años buscando una manera de reducir el tiempo de trabajo sin comprometer la precisión.
Desafíos derivados del proceso convencional
- Costos de mano de obra y tiempo para acoplar y desacoplar las piezas de trabajo de la máquina para su medición.
- Precisión en la reproducción del origen del mecanizado causada por la fijación y el desprendimiento de las piezas de trabajo.
Factor decisivo en la introducción de la “medición en máquina de rectificadoras”
Queríamos un sensor que pudiera realizar el rectificado y la medición en la propia máquina.
Durante muchos años, el presidente Kobayashi consultó con varios fabricantes de amoladoras sobre aplicaciones de medición en la propia máquina, pero todos lo rechazaron, alegando que no disponían de sensores que pudieran garantizar la precisión.
Posteriormente, en JIMTOF (noviembre de 2022), descubrió la sonda táctil de METROL montada en la rectificadora [ Okamoto Machine Tool Works, Ltd. Grind-X ]. Tras presenciar una demostración del producto, decidió adquirirlo de inmediato.
SHOWA SEIKI
Presidente Kobayashi:
La capacidad de medir la dirección anteroposterior en una rectificadora de superficies, algo que cualquier fabricante de rectificadoras había podido hacer hasta entonces, fue revolucionaria.
Una vez colocada la pieza en un mandril, todo el proceso se realiza automáticamente hasta su finalización. La precisión está garantizada, ya que la pieza no se mueve durante el mecanizado.
Cuanto mayor sea la precisión que requiera el cliente, mayor será la importancia de las sondas táctiles de METROL.
Cuatro ventajas de la medición en máquina
La introducción de la medición en máquina permitió la "automatización completa del proceso de rectificado", desde la medición hasta el trabajo adicional, sin necesidad de descargar la pieza de la máquina.
SHOWA SEIKI tenía las siguientes cuatro ventajas.
Ventajas de la medición en máquina con sondas táctiles
- Reduce las horas de trabajo necesarias para la medición a menos de una cuarta parte del coste original.
- Elimina la necesidad de acoplar y desacoplar las piezas, lo que permite el mecanizado simultáneo de varias piezas.
- Los trabajadores que estaban atascados en el equipo quedan liberados para realizar otras tareas.
- Reduce la carga que recae sobre los trabajadores veteranos para transmitir habilidades.
Ventaja 1: Menos de una cuarta parte de las horas-hombre necesarias para la medición de piezas.
La medición en máquina elimina la necesidad de que el operario retire la pieza de trabajo de la máquina y la vuelva a colocar para la medición durante el mecanizado.
Las horas de trabajo se redujeron a una cuarta parte de lo que habrían sido con un simple cálculo, ya que el procesamiento adicional se repitió 4 o 5 veces a mano.
Ventaja 2: El mecanizado simultáneo de múltiples piezas cuadruplica la productividad.
Dado que no es necesario acoplar ni desacoplar las piezas para realizar mediciones en la máquina, ahora es posible mecanizar varias piezas simultáneamente una al lado de la otra, mientras que anteriormente solo se podía mecanizar una pieza a la vez debido a la posible desalineación de la posición de instalación.
En el caso de SHOWA SEIKI, se procesan 4 piezas simultáneamente, lo que aumenta aún más la eficiencia del trabajo.
Ventaja 3: Los trabajadores que estaban atascados en el equipo quedan liberados para realizar otras tareas.
En el proceso de medición en máquina, una vez que la pieza de trabajo está configurada por primera vez, la medición y el procesamiento adicional se pueden completar automáticamente con solo pulsar un botón.
Antes, un operario tenía que permanecer junto a la máquina todo el tiempo para vigilarla. Sin embargo, con la introducción de la medición integrada en la máquina, ahora es posible realizar otras tareas simultáneamente, lo que aumenta drásticamente la eficiencia laboral.
"Una vez que comenzó el procesamiento, ni siquiera pude ir al baño". (Por un empleado joven)
Tras la introducción de la medición en la propia máquina, se espera que disminuyan los errores humanos debidos a la falta de tiempo libre.
Ventaja 4: Reduce la carga que recae sobre los trabajadores veteranos para transmitir habilidades.
SHOWA SEIKI cuenta con un equipo de apoyo formado por maquinistas veteranos y transmite activamente las técnicas de mecanizado a los trabajadores más jóvenes. Aun así, reconocen que en muchas ocasiones deben recurrir a operarios especializados para procesos de alta complejidad.
La introducción de la medición en la máquina ha hecho posible el funcionamiento incluso para operarios sin experiencia. Brindamos oportunidades para que los trabajadores más jóvenes desempeñen un papel activo y reducimos la carga de trabajo que recae principalmente en un número limitado de trabajadores experimentados.
Presidente Kobayashi:
Por ejemplo, el proceso de ajuste del acabado a 2 µm es una tarea que solo puede realizar un número limitado de operarios experimentados y cualificados. Sin embargo, con la introducción de la medición en máquina, una vez aprendido el programa, cualquier persona, desde los más jóvenes hasta los más experimentados, puede utilizarlo.
Tenemos muchos jóvenes, pero aprenden muy rápido a programar y a manejar máquinas, en lugar de procesar manualmente y confiar en sus sentidos.
La escasez de mano de obra y de personal cualificado se ha convertido en un problema generalizado en la industria manufacturera, y los sensores están desempeñando un papel importante en la estandarización del trabajo en este sector.
¿Qué tan precisa es la medición en la máquina?
“Tan bueno como la inspección manual o incluso mejor.”
SHOWA SEIKI lleva a cabo una "inspección del 100%" de las entregas.
El índice de rendimiento ya era alto de por sí, pero la introducción de la medición en la propia máquina ha mejorado aún más dicho índice y ha eliminado la necesidad de rehacer el trabajo.
SHOWA SEIKI
Gerente General Kazama:
Al inspeccionar todos los productos manualmente, tuvimos que rehacer algunos, pero no encontramos productos defectuosos entre los fabricados mediante sondas táctiles con medición integrada en la máquina.
Para ser sincero, cuando llegó la máquina, tenía ciertas dudas sobre su precisión, o sobre si sería más precisa si la manejaba un humano, pero me sorprendió lo consistente que resultó ser.
El reto de "buscar la precisión" y "mejorar la productividad" continúa.
La sonda táctil adoptada en esta ocasión ha sido aprobada por su alta precisión no solo por los empleados jóvenes, que son quienes más la utilizan, sino también por los veteranos. El presidente Kobayashi nos comentó que le gustaría incorporar progresivamente máquinas rectificadoras con sondas táctiles.
SHOWA SEIKI
Presidente Kobayashi:
Esto no significa que las habilidades de los veteranos ya no sean necesarias. Dado que el número de trabajadores experimentados disminuirá rápidamente en el futuro, es importante encontrar maneras de suplir las carencias de los veteranos con trabajadores más jóvenes y avances en la maquinaria.
Los sensores generan "dinero invisible" que se puede convertir en precisión y precio, lo que supone un enfoque diferente al de la formación de personas.
Con la introducción de la medición en máquina, ahora podemos satisfacer la demanda con una precisión de 1 μm mayor que antes. Nos complacerá que esto genere confianza en nuestros clientes. Queremos que la alta precisión de nuestros productos sea nuestra mayor fortaleza.
Esperamos que los sensores de METROL puedan ayudar a SHOWA SEIKI a alcanzar mayores éxitos.
Gracias.
Entrevistado por: Showa Seiki
Productos destacados en este artículo
Sonda táctil compacta para medición en máquina, serie K3S
Un Sensor de sonda táctil ultracompacto para tornos CNC [ Serie K3S]
Sonda táctil compacta para uso en tornos automáticos y rectificadoras de superficies CNC.
Diseñado con el diámetro más pequeño del sector, de φ17,8 mm, para que coincida con el tamaño del portaherramientas, el sensor no ocupa espacio y no interfiere con otras herramientas.
Se utiliza para la detección del desgaste de la muela abrasiva en rectificadoras cilíndricas y para la medición de la altura de la pieza de trabajo en rectificadoras de superficies CNC.
Reduce la carga del proceso de inspección y contribuye a mejorar la productividad.
