A combinação harmoniosa de usinagem CNC e equipamentos de fabricação de chapas depende da determinação do processo certo e do preço certo para cada peça.#Básico
“Quando Pringles se mudou para a cidade, tudo mudou”, disse Jeff Cupples enquanto dirigia para a rodovia, longe do complexo de metal que leva seu sobrenome.Demora cerca de uma hora para dirigir da sede da empresa J&J de Cupples em Jackson através do oeste do Tennessee até a fábrica satélite em Dyersburg - tempo suficiente para introdução e algum conhecimento prévio, antes de tudo, como a oportunidade de ajudar a fabricar máquinas de batatas fritas estimulou. Ambition era uma simples loja de ferramentas e moldes na época.
Os funcionários coletam peças de uma das mais novas máquinas de corte a laser de fibra da empresa, que geralmente são mais rápidas que suas primas de CO2.A J&J da Cupples tem um total de 25 lasers, variando de uma combinação de perfuração a laser de fibra de 3 kW a um laser de fibra de 20 kW, em todas as suas fábricas em Jackson e Dalesburg, Tennessee.
Caminhe pela fábrica de satélites de 65.000 pés quadrados e você verá o quão longe a Johnson & Johnson Company of Cupples foi.O equipamento aqui varia de fresadoras, tornos e EDM a dobradeiras, rolos CNC e soldadores robóticos.Por tudo isso, não vimos um espelho mais amplo e complexo com as mesmas funções no campus principal de sete prédios de quase 40 acres, que também possui operações de serviço no local e alguns dos primeiros lasers de fibra Eagle e Bystronic.Mesmo tipo de máquina de corte de um lado.De repente, o termo “balcão único” usado por Jeff Cupples antes parecia menos clichê.
No entanto, o que torna esta empresa com quase 400 funcionários única é o próprio equipamento, seja em Dellsburg ou Jackson.A diversificação e expansão das capacidades de usinagem e manufatura se devem, em parte, à adesão a uma ideia central.Como disse Cupples, “Cada componente tem suas próprias características” – isto é, um método de moldar metal, em um ponto específico no tempo, com recursos específicos e requisitos do cliente, é mais caro do que qualquer outra opção de benefício.
Encontrar a “identidade” de cada peça é uma vantagem exclusiva do negócio da Cupples.Como uma loja pode expandir e diversificar suas capacidades sem perder a eficiência total de cada capacidade?Como usar efetivamente diferentes recursos, como corte a laser e fresamento CNC na mesma organização ao mesmo tempo?Para a J&J da Cupples, a resposta começa com um sistema de cotação de trabalho que reconhece e utiliza as vantagens de vários processos e equipamentos de fabricação.
Longe da agitação do equipamento da fábrica de satélites, a viagem de volta a Jackson oferece uma boa oportunidade para discutir o ponto de virada da situação geral.Discutimos a transição do processamento manual para o CNC em 1989 e a adição de equipamentos de soldagem e conformação para peças mecânicas em 1981. No entanto, a Cupples logo decidiu comprar a primeira máquina de corte a laser da empresa em 1997.
Embora a empresa opere uma variedade de equipamentos de processamento e fabricação, o corte a laser é um lugar particularmente orgulhoso.Imagem cortesia de Cupples' J&J Company
Na época, o principal interesse era apoiar a usinagem CNC e equipamentos de fabricação por meio de furação e corte mais rápidos de formas geométricas mais simples.A velocidade (e a qualidade, em muitos casos) dessa nova descoberta foi impulsionada pelo aprofundamento da indústria de grama e jardinagem na região e relacionamentos com grandes clientes, como MTD Products, Caterpillar, Kubota e Kellogg's (Pringles comprados da Procter & Gamble em 2012) expansão.O laser também torna a empresa a fonte preferida de pedidos urgentes para ajudar os clientes a manter suas máquinas funcionando.“Em seguida, sabemos que funcionamos 24 horas por dia, 6 dias por semana”, disse Cupples.
Jeff Cupples, vice-presidente da J&J na Cupples, desenvolveu uma planilha de uma página para simplificar e padronizar o processo de cotação, o que se tornou uma importante vantagem competitiva.Foto cortesia de Johnson & Johnson da Cupples.
O corte a laser também abre novas oportunidades para a busca de contratos de fabricação em volume.Essa capacidade não é mais apenas um promotor de laminadores e tornos, mas desde então se tornou um lugar particularmente orgulhoso, tanto que a empresa é conhecida por consertar, modificar e até projetar bicos de corte a laser desde o início.É a chave para uma estratégia que depende de recursos de fabricação e processamento para apoiar um ao outro, seja por meio de ferramentas que produzem trabalho em lote ou por meio de operações complementares nas mesmas peças.“Usávamos um laser para cortar algo, dobrá-lo, processar as saliências e soldá-las com um robô e, possivelmente, processá-lo depois”, disse Cupples.“É processamento a laser ou processamento primeiro e depois a laser?Jato de água?Qual é a melhor solução de custo para o cliente?”
O proprietário e presidente James Cupples fundou a J&J Co. da Cupples em 1966. Jansen Cupples (neto de James e filho de Jeff) também trabalha para a empresa e é o gerente de materiais.Foto cortesia de Johnson & Johnson da Cupples.
No início de 1998, apenas alguns meses após a instalação do primeiro dispositivo a laser, a Cupples estava comprometida com a automação baseada em planilhas para ajudar a responder a essas perguntas com mais eficiência.Ao mesmo tempo, disse que a maior parte da competição é apenas “inserção de números”, cobrando taxas excessivamente padronizadas, e não há base para a realidade da oficina.
Passamos em um carrinho de golfe pelas instalações de Jackson, passando por um operador de laser usando óculos escuros, recolhendo apressadamente peças recém-cortadas de um amontoado de chapas de metal.Depois de um tempo, paramos para operações de usinagem profissional na grande mandriladora.Cada um desses trabalhos requer prioridades e conjuntos de habilidades muito diferentes para serem bem-sucedidos, mas ambos começam da mesma maneira: organizar cuidadosamente o ciclo para mapear a cadeia de processo potencial e determinar qual das quatro equipes independentes ——Manufatura, manufatura profissional, produção e processamento profissional — será mais adequado para lidar com o trabalho.“É como um grupo de pequenas empresas trabalhando juntas”, explicou Cupples.“Quem faz mais é o dono do projeto, e eles subcontratam a outros departamentos.”
Para determinar o departamento “principal” para o novo trabalho, a Cupples usa o mesmo sistema baseado no Microsoft Excel, que é usado pelos orçamentistas em cada departamento para “subcontratar” uns aos outros.Neste processo, a ideia de “cada peça tem a sua própria identidade” traduz-se nos seguintes aspetos:
Essa montagem requer um ressalto usinado em bruto, bem como operações de corte a laser, conformação e soldagem robótica.A operação final é a usinagem CNC do furo com uma tolerância de ±0,0008 polegadas.Foto cortesia da J&J Company of Cupples.
Estimar é melhor do que adivinhar.Cupples disse que, ao considerar o fato de que nenhum processo é 100% eficaz, muitos estimadores são treinados para “dividir tudo por 0,8”.No entanto, cada parte tem a sua própria identidade, o que pressupõe que cada parte também tenha a sua própria eficiência.O número real de qualquer trabalho pode vir de período de tempo e experiência.Por exemplo, uma peça particularmente pesada pode fazer com que a eficiência estimada da dobradeira seja menor do que o valor sugerido pelo ciclo de temporização da máquina.
Não há média.Cupples disse que converter as taxas médias de diferentes centros de trabalho em um único preço pode ser eficaz, mas surgem problemas quando o mix de trabalho muda.Como ele diz, “equalize três quartos do seu HMC com qualquer outra coisa” e a loja pode descobrir que “todos esses grandes centros de processamento serão carregados” porque seus preços podem ser subestimados.Ao mesmo tempo, equipamentos menos valiosos podem ser supervalorizados, dificultando seu preenchimento.Na J&J em Cupples, as taxas variam de acordo com a estação de trabalho e o trabalho.
Este componente inclui uma combinação de corte a laser, conformação e peças usinadas em CNC.Foto cortesia da J&J Company of Cupples.
O preço é refinado.Na verdade, a mesma máquina geralmente requer taxas diferentes para trabalhos diferentes.Por exemplo, contar o tempo de preparação de um trabalho em cada cotação pode resultar na mesma estação de trabalho exigindo uma taxa menor para quantidades de produção de peças do que para peças especiais de baixa quantidade (que geralmente requerem mais configuração).“Pagamos por (uma máquina) pelo tempo de execução”, disse Cupples.“Os contadores dirão que o valor desta máquina é 24 horas por dia, 7 dias por semana, mas com base em nossa experiência, você não pode cobrar uma taxa 24 horas por dia, 7 dias por semana para a configuração.Você realmente só pode carregar quando funciona.”
“Overhead” pode ser específico do trabalho.Tal como acontece com a configuração ou programação (que também afeta as taxas do centro de trabalho separadamente), os custos associados ao controle de qualidade e transporte podem variar de trabalho para trabalho.Semelhante à taxa média do centro de trabalho, Cupples disse que aprendeu há muito tempo que incluir esses custos nas despesas administrativas pode ser um erro.Ele disse que mesmo que “geralmente sejam usadas taxas de juros mais altas para cobrir o desconhecido”, o resultado muitas vezes é “o relatório de trabalho diz que você está ganhando dinheiro, mas sua situação financeira não”.
Este trabalho requer corte a laser de fibra, modelagem e soldagem robótica e, em seguida, usinagem online de furos no HMC.Foto cortesia de Johnson & Johnson da Cupples.
O preço é fluido.Os custos de controle de qualidade e outras variáveis são introduzidos como taxas para centros de trabalho individuais a partir de uma ferramenta chamada “Matrix”.Essa planilha de suporte produz uma matriz de texto: uma parte da planilha que descreve até 16 taxas de cobrança possíveis para cada período de retorno (geralmente definido como 3 a 5 anos) para um determinado centro de trabalho ou unidade.O estimador pode inserir diferentes planos de turno e definir horários para o centro de trabalho ao tentar atender a meta de cotação.
Automação é essencial.Depois de definir a taxa do centro de trabalho, o orçador precisa apenas inserir as variáveis relacionadas ao trabalho - dados do material, número de peças e rotas do processo, horas de trabalho, etc. - a cotação será atualizada de acordo.“Podemos alterar a taxa do centro de trabalho conforme necessário para novos trabalhos ou novas unidades que possam ter maior ou menor eficiência”, disse Cupples.“Podemos realmente carregar o número de horas que rodamos na máquina ou unidade no ano anterior, e isso nos dirá se nossas taxas ainda podem gerar lucros e retornos.”
Embora todos esses cálculos sejam manuais, o meticuloso processo de estimativa da empresa nunca funcionará, mas ainda requer muito tempo e esforço.Na verdade, a Cupples tem considerado a atualização para vários pacotes de software de planejamento de recursos empresariais (ERP) há anos.No entanto, a maioria dos sistemas testados até agora tem o mesmo problema: “Você tem que mentir para isso”, disse ele.“É difícil para um sistema ERP executar peças de vários clientes em uma unidade ao mesmo tempo.”
Durante um passeio a pé pela fábrica de satélites de Dyersburg, paramos para visitar a unidade de produção “quebrada” mostrada na foto abaixo.Este é um dos muitos exemplos de um único funcionário operando uma máquina com taxa de carga relativamente alta (laser) e uma máquina com taxa de carga relativamente baixa (máquina de dobrar) ao mesmo tempo.Esta unidade está “quebrada” porque a máquina geralmente opera peças completamente diferentes, geralmente para vários clientes.“É assim que competimos com a China”, disse Coops.
Colocar equipamentos de preço relativamente alto (máquinas de corte a laser) ao lado de equipamentos de preço relativamente baixo (máquinas de dobrar) permite que um funcionário execute peças diferentes de clientes diferentes em duas máquinas ao mesmo tempo.
No entanto, disse Cupples, as unidades danificadas tendem a destruir qualquer software de gerenciamento de loja que vincule diretamente o trabalho atribuído a diferentes centros de trabalho com a folha de pagamento.Por outro lado, usando planilhas, é fácil simplesmente “combinar esses custos e definir taxas de unidade de trabalho”.Ou ele pode “deixar os centros de trabalho de alto valor assumirem a mão-de-obra” para obter mais benefícios de máquinas de menor valor.
Além das questões salariais, as “células quebradas” também atrapalham os sistemas que esperam que os operadores trabalhem por meio do escaneamento de código de barras.“Como cronometrar duas partes diferentes na mesma máquina?”Cupples perguntou, embora ele já tivesse respondido a sua própria pergunta.Em ambos os casos, “mentir” para o sistema de gerenciamento da loja (neste caso, talvez sendo criativo durante o processo de digitalização ou substituindo manualmente a entrada manual posteriormente) pode ser problemático.
Por exemplo, Cupples cita um recurso que não replicou em outro software: determinar com facilidade e rapidez se a eficiência extra obtida com as horas extras vale o custo extra de mão de obra.Usando seu próprio sistema, para funcionários que realmente trabalharam 45 horas, mas receberam pagamento de horas extras por 5 delas, não há necessidade de inserir 47,5 horas (portanto, 40 horas de salário normal e 5 horas extras).Isso ocorre porque o sistema altera automaticamente a taxa do centro de trabalho com base nas horas extras reais.Também não há necessidade de criar manualmente centros de trabalho adicionais no sistema, como “OT1″, “OT2″, etc., para calcular os custos de horas extras.O estimador só precisa alterar um único campo da planilha e a cotação será atualizada de acordo.
Cupples disse que quando desenvolveu uma planilha de uma página para simplificar e unificar cotações para a então nova unidade de negócios, essa flexibilidade parecia distante.Desde então, o crescimento da empresa tem comprovado o sucesso de seus métodos.No momento em que escrevo, parece improvável que essa abordagem mude tão cedo.“O trabalho que fazemos requer menos pessoas, menos tempo e é mais preciso”, disse Cupples.
Muito parecido com a situação da impressão 3D de mesa, a Omax desenvolveu um método que pode trazer a versatilidade, funcionalidade e simplicidade do corte por jato de água para uma ampla gama de usuários.
Em breve, os usuários industriais de corte de metal com jato de água poderão cortar placas de metal, compostos e outros materiais sem usar abrasivos - ou pelo menos usar muito menos abrasivos do que estão acostumados.
O presidente da Hunt and Hunt disse que usar uma máquina de torneamento/fresamento era uma das tarefas mais desafiadoras em sua fábrica de 55 anos.Ele também disse que, para melhorar a eficiência do trabalho contratado, essa é a melhor coisa que a loja pode fazer.
Horário da postagem: 16 de novembro de 2021