Un empleado de Miller Fabrication Solutions prepara una eslinga para manipular una pieza de trabajo en la orientación que mejor se adapte a la siguiente operación.Imágenes: Soluciones de fabricación de MillerSi estudia cómo se mueve el material a través de un fabricante típico de metal por encargo o por contrato, especialmente los que tienen varias plantas, es posible que descubra que el metal tarda sorprendentemente poco tiempo en cortarse, doblarse y soldarse.En cambio, pasa la mayor parte de su tiempo sentado allí, ya sea en stock sin procesar, como trabajo en proceso (WIP) entre estaciones de trabajo y en camiones de plataforma que se transportan entre plantas.Rich Steel lo sabe muy bien y, como director de manufactura esbelta en Miller Fabrication Solutions, pasó gran parte de su carrera haciendo algo al respecto.Steel y el equipo del fabricante de metal por contrato de Brookville, Pensilvania, han abordado los desafíos de manejo de materiales entre instalaciones y entre estaciones de trabajo individuales.Más recientemente, los líderes de la empresa están planeando algunos cambios sustanciales en el horizonte.Dentro de los próximos años, algunos elementos fundamentales del movimiento de materiales en toda la empresa probablemente se verán muy diferentes.“Hace años, teníamos mucho procesamiento de estilo de fabricación bajo pedido”, dijo Steel.“Al estudiar cómo movíamos las piezas dentro y entre las instalaciones, creamos diagramas de espagueti que se veían horribles.Tuvimos largas distancias de viaje y muchos cuellos de botella que ocurrieron en el nivel de fabricación de componentes.Quemaríamos piezas en una instalación, las moveríamos a otra instalación para el trabajo de la prensa plegadora, luego moveríamos esas mismas piezas de regreso a la instalación original para el procesamiento final antes de enviarlas todas a otra planta para el ensamblaje de alto nivel”.Miller tiene dos importantes instalaciones de fabricación en el área de Brookville.El principal, llamado Sandy Lick, se encuentra cerca de Redbank Creek;el otro, llamado Maplevale, está justo al norte de la I-80.Ambos están a unas 50 millas al norte de la tercera planta de Miller en Homer City, Pensilvania.“Muchas veces, hemos reunido un equipo multifuncional que elabora mapas de flujo de valor, mapas de procesos y diagramas de espagueti”, dijo Steel.“Al usar estas herramientas de mapeo, comenzamos a ver las ineficiencias y explorar nuestras opciones”.Muchas rutas de trabajo mueven piezas a través de múltiples plantas por razones prácticas, a menudo debido a que ciertos procesos monumentales, como el recubrimiento en polvo, no se pueden mover o replicar fácilmente.Pero como descubrieron Steel y sus compañeros de trabajo, no todos los trabajos se movían entre varias plantas por necesidad.Steel describió un trabajo que requería cortar el perfil de un tubo rectangular de 12 por 10 pulgadas con un diámetro de 0,5 pulgadas.espesor de pared.El tubo había sido cortado con láser por un proveedor externo, pero hace varios años ese proveedor dejó de brindar el servicio.Entonces, Miller tuvo que encontrar una manera de hacer el trabajo internamente.Como solución a corto plazo, el fabricante cortó los tubos en Sandy Lick, cortó con plasma a mano los perfiles de los extremos en Maplevale, envió los tubos a Homer City para ensamblarlos y luego de vuelta a Maplevale para pintarlos, empacarlos y enviarlos.“Este tubo estaba en las tres instalaciones, incluida una instalación dos veces”, dijo Steel.“Al realizar un mapeo de procesos, consolidamos la operación”.Parte de esta consolidación implicó recurrir a un sistema de corte por plasma robótico previamente infrautilizado en Homer City para cortar el perfil de los tubos.Sin embargo, si el equipo se hubiera centrado únicamente en la tecnología de fabricación (y eliminando la necesidad del corte por plasma a mano), habrían perdido de vista el panorama general y perdido la mayor oportunidad de mejora: eliminar todo ese movimiento innecesario entre plantas.“Consolidamos todo en la ciudad de Homero, donde aserramos la pieza;corte con plasma los perfiles con un robot;realizó el ensamblaje, la soldadura y el mecanizado de alto nivel;luego pasó a pintar, empaquetar y enviar.Al revisar y mapear el proceso, encontramos una solución mucho mejor”.Por supuesto, no todos los trabajos se pueden consolidar de esa manera.Nuevamente, ciertas plantas tienen procesos que no se pueden mover fácilmente.“Todavía producimos algunas piezas que afectan a las tres plantas en algún momento”, dijo Steel.“Pero cuando hacemos el mapeo, ahora tenemos en cuenta ese tiempo de espera y transporte entre plantas”.En Miller Fabrication Solutions, los procesos están optimizados para un flujo de trabajo fluido, lo que garantiza que las piezas se presenten de manera óptima a los procesos posteriores.Miller evita considerar el transporte entre instalaciones de forma aislada sin tener en cuenta las necesidades de las personas que reciben el trabajo dentro de las plantas.Por ejemplo, la forma más "eficiente" de mover el trabajo entre plantas sería llenar un camión con una gran cantidad de trabajo.Pero como explicó Steel, esto propaga las ineficiencias de lote y cola.Si un cliente pedía 50 componentes, una planta produciría los 50 y luego los trasladaría a otra planta, donde ese gran lote de 50 pasaría por los pasos de fabricación posteriores.Los lotes más grandes generaron más WIP, lo que generó tiempos de entrega más prolongados.“Ahora, podríamos dividir un pedido en una cantidad más pequeña”, dijo Steel, “y entregarlo con más frecuencia”.Mirar cualquier paso de fabricación de forma aislada puede ser el talón de Aquiles para un fabricante que busca facilitar el manejo de materiales y aumentar el rendimiento.Aquí, explicó Steel, es donde la vinculación de procesos puede ayudar.Describió una operación de plasma que corta placas grandes de 1,5 pulgadas de espesor que se procesan a través de una máquina desescoriadora antes de enviarlas a un centro de mecanizado.En un arreglo de lote y cola, los operadores cortaban varias placas, las apilaban y luego las volvían a mover a donde serían levantadas (nuevamente) y enviadas a través del desescoriado antes de viajar al mecanizado.Sin embargo, en lugar de depender de lotes y colas, Miller trabajó para "vincular" el corte por plasma con el desescoriado y el mecanizado.A medida que se cortaban las piezas, pasaban inmediatamente al desescoriado antes de pasar al mecanizado.Y en lugar de mover las piezas en un lote grande que podría quedar como WIP durante días en el departamento de mecanizado, la empresa programó la operación para que los maquinistas recibieran una cantidad específica de piezas en un momento específico del día, cuando los centros de mecanizado verticales tenían capacidad. para ejecutar y mover el trabajo al siguiente paso.Vincular el corte por plasma, el desescoriado y el mecanizado de esta manera creó un paso de fabricación, llámelo "proceso de desescoriado por plasma", con un tiempo takt predecible.Los procesos de vinculación ayudaron a todos a pensar más allá de su celda de trabajo y sobre el flujo de trabajo general, incluida la forma en que las piezas se presentan a las operaciones posteriores.Steel describió un excelente ejemplo.“Un operador de mecanizado notó que cada vez que recibía una pieza, tenía que girarla 180 grados.Empezó a preguntar por qué”.Girar la pieza no tomó mucho tiempo, “pero para poder mecanizar las piezas en el tiempo correcto, tuvo que cargar y descargar rápidamente para minimizar el tiempo de pieza a pieza.Era importante tener las piezas orientadas de la manera correcta antes de cargarlas en la máquina”.Un montacargas entregó estas piezas de la operación de eliminación de escoria por plasma, a unos 30 pies de distancia.Allí, el operador de la mesa de plasma usó una grúa giratoria con un imán para levantar estas piezas grandes y pesadas sobre carros, lo que eliminó la necesidad de un montacargas entre la mesa de plasma y el desescoriado.Por supuesto, la escoria del corte por plasma se encuentra en la parte inferior de la pieza, lo que significa que los operadores todavía usan una grúa giratoria para voltear cada pieza pesada antes de que ingrese al centro de desescoriado.Cuando el operador del centro de mecanizado vio esto en acción, comenzó a hablar con sus compañeros operadores en el desescoriado.Teniendo en cuenta que ya estaban volteando estas partes, ¿podrían también rotarlas 180 grados?Al final resultó que, los operadores de desescoriado no tuvieron problemas para rotar la placa.El cambio ocurrió de inmediato: no hubo reuniones de estrategia, no se analizaron minuciosamente las métricas, solo una buena dosis de sentido común y comunicación abierta entre los operadores.Pensar en los pasos de fabricación como "vinculados" ayuda aquí.Si Miller considerara el corte, el desescoriado y el mecanizado de forma aislada, los empleados probablemente procesarían grandes lotes y pasarían por alto todo el arduo manejo intermedio.Los procesos vinculados tampoco necesitan estar físicamente cerca uno del otro.Placas de acero descritas que se asentarían planas en un centro de mecanizado en una instalación, luego se enviarían a otra instalación donde alguien más las levantaría a una posición vertical en un dispositivo de ensamblaje.El transporte de planchas planas en un camión parece la forma más obvia y de sentido común de moverlas de una planta a otra, pero solo cuando se observa el transporte en camiones de forma aislada.Al final resultó que, la forma en que se entregaron esas placas para el ensamblaje tuvo un impacto significativo en el rendimiento general.Los ensambles requerían que una placa izquierda y otra derecha se colocaran verticalmente, una hazaña más fácil de decir que de hacer cuando se trata de piezas de trabajo grandes y pesadas.Para manejarlo todo, los trabajadores en un área de preparación de kits, situada antes del ensamblaje, manipularon y escenificaron las piezas para el ensamblaje.Los espacios en blanco cortados se cuelgan en carros que ayudan a los operadores a transferirlos fácilmente a la línea de recubrimiento en polvo.Los empleados de Miller nuevamente comenzaron a hacer preguntas: ¿Se podrían vincular el mecanizado, el transporte por camión entre las instalaciones y el ensamblaje para este trabajo?Esta vez, no era práctico consolidar todas las operaciones en una sola instalación, pero nuevamente, el hecho de que los procesos no estén físicamente cerca no significa que no puedan vincularse.En este caso, el equipo desarrolló un bastidor personalizado que transporta piezas a medida que se descargan del mecanizado, se transportan en camiones a otra instalación y se presentan para el ensamblaje, esta vez en orientación vertical.Con la aprobación del cliente, el equipo perforó un pequeño orificio en la parte superior de cada placa, lo que permitió que el operador de mecanizado colocara un gancho en J en la pieza, la levantara verticalmente y la colocara en un estante que solo tiene una izquierda y una derecha. parte de la manoEse estante luego va directamente a un camión.Antes, las piezas sueltas se apilaban, sujetaban con bandas y se colocaban en la plataforma de un camión, un enfoque que requería un departamento de preparación de kits en la instalación de destino.Ahora, las piezas llegan a las instalaciones en bastidores que van directamente al ensamblaje, sin necesidad de un departamento de preparación de kits.En este sentido, el mecanizado en una instalación ahora está vinculado a una operación de ensamblaje en otra instalación.Claro, levantar las piezas verticalmente en un bastidor después del mecanizado lleva un poco de tiempo, pero eso no es nada comparado con las horas que se ahorran en el montaje.“También facilitó el transporte de piezas entre instalaciones”, dijo Steel.“Los estantes eliminaron la necesidad de bandas [de cargas en la plataforma].Además, debido a la forma en que diseñamos los estantes, una carretilla elevadora podría mover dos estantes a la vez”.Esto aceleró la carga y descarga de camiones, lo que simplificó aún más las operaciones.Además de todo esto, los estantes vacíos ahora podrían usarse como señales de reabastecimiento kanban.Cuando el departamento de ensamblaje consumía piezas en un estante, ese estante se enviaba de vuelta a la otra instalación donde le indicaba al departamento de mecanizado que reabasteciera y mecanizara más piezas.“Ahora saben que si reciben estantes vacíos, deben reponerlos”, dijo Steel.“Si no ven ningún bastidor, saben que no necesitan mecanizar ninguna pieza adicional para este trabajo”.La idea de la vinculación de procesos se ha extendido incluso a los procesos por lotes tradicionales, incluido el recubrimiento en polvo automatizado.El fabricante podría mover una operación de ensamblaje adyacente a una operación de corte y doblado, pero no puede simplemente levantar y mover una línea de polvo automatizada que usa una combinación de pistolas mecanizadas y robótica de recubrimiento en polvo.El sistema de polvo de Miller se encuentra dentro de la última bahía de la planta de Maplevale y, en los últimos años, la empresa ha movido los procesos de fabricación y mecanizado para alimentar mejor la línea.Debido a los requisitos de curado y cambio de color, el recubrimiento en polvo sigue siendo un proceso limitado.Por lo tanto, para garantizar que la restricción se alimente constantemente, los empleados de Miller analizaron cómo se presentaban las piezas a los operadores que colgaban las piezas.Se dieron cuenta de que, para un trabajo repetido, los operadores luchaban por colgar cuatro piezas grandes en la línea.Para encontrar una solución, buscaron vincular un proceso anterior, en este caso, el mecanizado.¿Cómo se podrían presentar mejor las piezas que emergen del mecanizado de placas para el recubrimiento en polvo?“Terminamos creando un transportador único en el que los operadores de mecanizado podían colgar las piezas”, dijo Steel, y agregó que el transportador mantenía las piezas orientadas y espaciadas de una manera que ayudaba a colgar las piezas más fácilmente en el recubrimiento en polvo.“Ahora, una vez que el transportador llega al recubrimiento en polvo, los operadores pueden levantar rápidamente las piezas y colgarlas en la orientación correcta.Su trabajo es más fácil y todo el flujo del proceso es mucho más fluido”.Las estrategias de manejo de materiales de Miller se enfocan en vincular procesos, suavizar el flujo de materiales a lo largo del flujo de valor y eliminar transferencias innecesarias entre instalaciones, razón por la cual los planes futuros de Miller parecen un poco contradictorios.En 2021, Miller compró una nueva instalación en Brookville.“Nuestro objetivo es que esta nueva instalación sea una fábrica inteligente”, dijo Steel, “completa con vehículos guiados automatizados y robótica, todos cargando y clasificando piezas de mesas de plasma y centros de corte por láser.Nuestro objetivo, el estado futuro de este proyecto, es que la planta sea un recurso compartido para la fabricación de componentes, desde el cual lanzaremos kits a las otras tres instalaciones donde haremos una producción de alto nivel”.Un soldador trabaja en un ensamblaje con piezas que provienen de procesos anteriores como corte por plasma, rectificado y mecanizado.Para este tipo de fabricaciones pesadas en particular, la estrategia correcta de manejo de materiales puede marcar una verdadera diferencia.Eso suena genial, pero ¿qué pasa con todo ese exceso de transporte?“Sí, agregaremos más transporte”, respondió Steel.“Transladaremos cada componente de la nueva instalación a otra instalación, garantizado.Pero los moveremos como kits y los produciremos de manera mucho más eficiente.Podemos utilizar más reabastecimiento kanban, más sistemas de extracción y tendremos que lidiar con mucho menos transporte para producir los componentes mismos”.Miller ha reducido el manejo y facilitado el flujo de piezas bajo su estructura actual, pero las iniciativas no han distraído a los líderes de la empresa de pensar en un panorama general.La consolidación de toda la fabricación de componentes bajo un mismo techo dará rienda suelta a nuevos niveles de capacidad.El acuerdo le dará a la empresa lo que equivale a un proveedor “interno” de componentes de láminas y placas de metal cortados, formados y soldados.La idea, dijo Steel, es que la instalación produzca componentes al ritmo correcto, en la cantidad correcta y presentados de la manera correcta para facilitar la vida de quienes se encuentran en las operaciones de unión y ensamblaje de nivel superior en las otras tres plantas.Es una idea que impregna incluso el taller de chapa metálica más pequeño.Cuanto más confiablemente los procesos anteriores, como el corte por láser y el plegado, puedan presentar el trabajo para el ensamblaje final y el envío, más predecible puede ser una operación.El concepto de fábrica de componentes de Miller simplemente ayuda a ampliar esa idea y construir una base para el crecimiento futuro.Ver más de Tim HestonTim Heston, editor senior de The FABRICATOR, ha cubierto la industria de la fabricación de metales desde 1998, comenzando su carrera en el Welding Journal de la American Welding Society.Desde entonces, ha cubierto la gama completa de procesos de fabricación de metales, desde estampado, doblado y corte hasta esmerilado y pulido.Se incorporó al personal de The FABRICATOR en octubre de 2007.Leer más de este númeroEncuentre el FABRICATOR en FacebookEncuentre el FABRICATOR en TwitterThe FABRICATOR es la revista líder de América del Norte para la industria de conformado y fabricación de metales.La revista ofrece noticias, artículos técnicos e historias de casos que permiten a los fabricantes hacer su trabajo de manera más eficiente.El FABRICATOR ha servido a la industria desde 1970.Acceda fácilmente a valiosos recursos de la industria ahora con acceso completo a la 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