Un rodillo unido ao brazo de palanca ten forma preto do diámetro exterior da peza xiratoria. Os elementos básicos da ferramenta necesarios para a maioría das operacións de fiado inclúen o mandril, o seguidor que suxeita o metal, os rodillo e os brazos de palanca que forman a peza e a ferramenta de rectificado. Imaxe: Toledo Metal Spinning Company.
A evolución da carteira de produtos de Toledo Metal Spinning Co. pode non ser típica, pero tampouco é única no espazo do taller de conformado e fabricación de metais. A tenda con sede en Toledo, Ohio, comezou a fabricar pezas personalizadas e fíxose coñecida por producir certos tipos de produtos. A medida que a demanda aumentaba, introduciu varios produtos estándar baseados en configuracións populares.
Combinar o traballo de fabricación por encargo e de fabricación por stock axuda a equilibrar as cargas das tendas. A duplicación de traballo tamén abre a porta á robótica e a outros tipos de automatización. Os ingresos e os beneficios aumentaron, e o mundo parecía ir ben.
Pero, está a crecer o negocio o máis rápido posible? Os líderes da tenda de 45 empregados sabían que a organización tiña máis potencial, especialmente cando viron como os enxeñeiros de vendas pasaban os seus días. Aínda que TMS ofrece varias liñas de produtos, moitos produtos non se poden simplemente sacar do inventario de produtos acabados e enviar. Están configurados para facer pedidos. Isto significa que os enxeñeiros de vendas dedican moito tempo a preparar a documentación para os pedidos de tolvas, especificando aquí as ferrulas e aquí os accesorios ou pulimentos específicos.
O TMS ten unha restrición de enxeñaría e, para eliminala, este ano a empresa introduciu un sistema de configuración de produtos. O software personalizado deseñado sobre SolidWorks permite aos clientes configurar os seus propios produtos e recibir orzamentos en liña. Esta automatización da oficina debería simplificar o procesamento de pedidos e, o máis importante, permitir que os enxeñeiros de vendas xestionen máis traballo personalizado de forma gratuíta. En resumo, a ferramenta debería axudar a mellorar a eficiencia da elaboración de orzamentos e enxeñaría, o que é bo. Despois de todo, canto menos eficiente sexa a enxeñaría e a elaboración de orzamentos, máis difícil será que unha tenda creza.
A historia de TMS remóntase á década de 1920 e a un inmigrante alemán chamado Rudolph Bruehner. Foi propietario da empresa de 1929 a 1964, empregando hilandeiros de metal cualificados que tiñan anos de experiencia traballando con tornos e pancas, perfeccionando o proceso de fiado. O torno xira a peza en bruto e o hilandeiro de metal usa unha panca para presionar os rolos contra a peza, facendo que se forme contra o mandril.
TMS finalmente expandiuse á embutición profunda, producindo pezas estampadas así como preformas para fiación. Un estirador perfora unha preforma e móntaa nun torno rotatorio. Comezar cunha preforma en lugar dunha peza plana en bruto permite que o material sexa fiado a maiores profundidades e diámetros máis pequenos.
Hoxe en día, TMS segue sendo unha empresa familiar, pero non é unha empresa familiar Bruehner. A empresa cambiou de mans en 1964, cando Bruehner lla vendeu a Ken e Bill Fankauser, que non eran chapistas de toda a vida do vello país, senón un enxeñeiro e un contable. O fillo de Ken, Eric Fankhauser, agora vicepresidente de TMS, conta a historia.
"De mozo contable, meu pai obtivo a conta [TMS] dun amigo que traballaba na firma de contabilidade Ernst and Ernst. Meu pai auditaba fábricas e empresas e facía un gran traballo, Rudy enviou un cheque por 100 dólares. Isto puxo ao meu pai nun apuro. Se cobraba ese cheque, sería un conflito de intereses. Entón foi aos socios de Ernst and Ernst e preguntoulle que facer, e eles dixéronlle que endosase o cheque a un socio. Fíxoo e, cando o cheque foi compensado, Rudy molestouse moito ao velo endosado á empresa. Chamou ao meu pai ao seu despacho e díxolle que estaba molesto. Non gardara o diñeiro. Meu pai explicoulle que era un conflito de intereses."
«Rudy pensouno e finalmente dixo: "Es o tipo de persoa que desexaría ter esta empresa. Estás interesado en comprala?"
Ken Fankhauser pensouno e logo chamou ao seu irmán Bill, que daquela era enxeñeiro aeroespacial en Boeing, en Seattle. Como recorda Eric: «O meu tío Bill veu en avión, viu a empresa e decidiron comprala. O resto é historia».
Este ano, un configurador de produtos en liña para configurar produtos para pedir para varios TMS axudou a simplificar os fluxos de traballo e mellorar a experiencia do cliente.
Cando Ken e Bill compraron TMS na década de 1960, posuían un taller cheo de máquinas antigas accionadas por correa. Pero tamén chegan nun momento no que a fiación de metal (e a maquinaria de fabricación en xeral) está a pasar do funcionamento manual ao control programable.
Na década de 1960, a parella comprou un torno rotatorio Leifeld accionado por estarcido, aproximadamente semellante a unha antiga punzonadora accionada por estarcido. O operador manipula un joystick que acciona o punteiro sobre un modelo en forma de peza rotatoria. "Este é o comezo da automatización de TMS", dixo o irmán de Eric, Craig, que agora é o vicepresidente de vendas de TMS.
A tecnoloxía da empresa avanzou a través de diferentes tipos de tornos rotatorios accionados por plantillas, culminando nas máquinas controladas por ordenador que as fábricas usan hoxe en día. Aínda así, varios aspectos do fiado de metais o distinguen doutros procesos. En primeiro lugar, nin sequera os sistemas máis modernos poden ser executados con éxito por alguén que non coñeza os conceptos básicos do fiado.
«Non se pode simplemente poñer unha peza en branco e que a máquina xire automaticamente a peza segundo o debuxo», dixo Eric, engadindo que os operadores deben crear novos programas de pezas manipulando un joystick que axusta a posición do rodillo durante a fabricación mediante o traballo. Normalmente faise varias pasadas, pero pódese facer só unha vez, como nunha operación de conformado por cizalladura, onde o material pode ser diluído (ou «cizallado») ata a metade do seu grosor. O propio metal «crece» ou alongase na dirección de rotación.
«Cada tipo de metal é diferente, e hai diferenzas mesmo dentro do mesmo metal, incluíndo a dureza e a resistencia á tracción», dixo Craig. «Non só iso, senón que o metal quéntase ao xirar e esa calor transfírese á ferramenta. A medida que o aceiro se quenta, expándese. Todas estas variables significan que os operadores cualificados deben vixiar o traballo».
Un empregado de TMS leva 67 anos seguindo o traballo. «Chamábase Al», dixo Eric, «e non se xubilou ata os 86 anos». Al comezou cando o torno do taller funcionaba cunha correa unida a un eixe superior. Xubilouse dun taller cos últimos tornos programables.
Hoxe en día, a fábrica ten algúns empregados que levan máis de 30 anos na empresa, outros máis de 20 anos, e os que recibiron formación no proceso de fiado traballan tanto en procesos manuais como automatizados. Se o taller necesita producir algunhas pezas de fiado sinxelas e puntuais, aínda ten sentido que un fiador poña en marcha un torno manual.
Aínda así, a empresa adopta activamente a automatización, como o demostra o seu uso da robótica no esmerilado e o pulido. «Temos tres robots internamente que fan o pulido», dixo Eric. «Dous deles están deseñados para pulir no eixe vertical e outro no eixe horizontal».
O taller emprega un enxeñeiro de robótica que ensina a cada robot a retificar formas específicas usando ferramentas de cinta para os dedos (tipo Dynabrade), así como outras retificadoras de cinta. Programar un robot é un asunto delicado, especialmente tendo en conta as diferentes granularidades implicadas, o número de pasadas e as diferentes presións que aplica o robot.
A empresa aínda emprega persoal que realiza pulido a man, especialmente traballos personalizados. Tamén emprega soldadores que realizan soldadura circunferencial e por costura, así como soldadores que operan cepilladoras, un proceso que non só mellora a calidade da soldadura senón que tamén complementa a rotación. Os rolos do pasador de pel fortalecen e aplanan o cordón de soldadura, o que axuda a manter a consistencia do proceso cando se requiren rotacións posteriores.
TMS era un taller mecánico puro ata 1988, cando a empresa desenvolveu unha liña estándar de tremias cónicas. «Decatámonos de que, especialmente na industria do plástico, recibiríamos diferentes solicitudes de prezos de tremias que só serían lixeiramente diferentes: oito polgadas aquí, cuartos de polgada acolá», dixo Eric. «Así que comezamos cunha tremia cónica de 24 polgadas cun ángulo de 60 graos, desenvolvemos o proceso de fiado por estiramento [embutición profunda da preforma e logo fiado] para ela e construímos a liña de produtos a partir de aí». Tiñamos varios tamaños de tremias Ten, producimos entre 50 e 100 á vez. Isto significa que non temos configuracións caras que amortizar e os clientes non teñen que pagar por ferramentas. Está só no andel e podemos envialo ao día seguinte. Ou podemos facer algún traballo adicional, como colocar unha virola ou un colar, ou unha mirilla, todo o cal implica algunha manipulación auxiliar».
Outra liña de produtos, chamada Cleaning Line, inclúe unha gama de colectores de residuos de aceiro inoxidable. Esta idea de produto provén de todas partes, da industria do lavado de coches.
«Fabricamos moitas cúpulas de aspiración para lavados de coches», dixo Eric, «e queriamos desmontar esa cúpula e facer outra cousa con ela. Temos unha patente de deseño de CleanLine e levamos 20 anos vendendo». A parte inferior destes recipientes estírase, o corpo láminase e soldase, a cúpula superior estírase e, a continuación, realízase o engarzado, un proceso rotatorio que crea un bordo enrolado na peza de traballo, similar ás costelas reforzadas.
As tolvas e os produtos Clean Line están dispoñibles en diferentes niveis de "estándar". Internamente, a empresa define un "produto estándar" como aquel que se pode sacar do stock e enviar. Pero, de novo, a empresa tamén ten "produtos personalizados estándar", que se fabrican parcialmente a partir do stock e logo se configuran por encargo. Aquí é onde os configuradores de produtos baseados en software xogan un papel fundamental.
«Queremos que os nosos clientes vexan o produto e a configuración, as bridas de montaxe e os acabados que solicitan», afirmou Maggie Shaffer, directora de mercadotecnia que dirixe o programa de configuradores. «Queremos que os clientes poidan comprender o produto intuitivamente».
No momento de escribir isto, o configurador mostra a configuración do produto coas opcións seleccionadas e ofrece un prezo de 24 horas. (Como moitos fabricantes, TMS podía manter os seus prezos durante máis tempo no pasado, pero agora non pode, debido á volatilidade dos prezos e á dispoñibilidade dos materiais). A empresa espera engadir capacidade de procesamento de pagamentos no futuro.
A partir de agora, os clientes chaman á tenda para atender os seus pedidos. Pero en lugar de pasar días ou incluso semanas xerando, organizando e obtendo aprobacións para debuxos (a miúdo esperando demasiado tempo nunha caixa de entrada desbordada), os enxeñeiros de TMS poden xerar debuxos con só uns poucos clics e, a seguir, enviar información ao taller inmediatamente.
Desde a perspectiva dun cliente, as melloras na maquinaria de fiado de metais ou mesmo na rectificación e pulido robóticos poden ser completamente invisibles. Non obstante, o configurador de produtos é unha mellora que os clientes poden ver. Mellora a súa experiencia de compra e aforra días ou incluso semanas de tempo de procesamento de pedidos a TMS. Non é unha mala combinación.
Tim Heston, editor xefe de The FABRICATOR, leva cubrindo a industria da fabricación de metal desde 1998, comezando a súa carreira na revista Welding da American Welding Society. Desde entón, cubriu todos os procesos de fabricación de metal, desde a estampación, o dobrado e o corte ata a rectificación e o pulido. Uniuse ao persoal de The FABRICATOR en outubro de 2007.
FABRICATOR é a revista líder da industria de conformado e fabricación de metais en América do Norte. A revista ofrece noticias, artigos técnicos e casos prácticos que permiten aos fabricantes facer o seu traballo de forma máis eficiente. FABRICATOR leva servindo á industria desde 1970.
Agora, con acceso completo á edición dixital de The FABRICATOR, acceso sinxelo a recursos valiosos da industria.
A edición dixital de The Tube & Pipe Journal xa é totalmente accesible, o que proporciona un acceso sinxelo a valiosos recursos do sector.
Goza de acceso completo á edición dixital de STAMPING Journal, que ofrece os últimos avances tecnolóxicos, as mellores prácticas e as novidades do sector para o mercado da estampación de metais.
Agora, con acceso completo á edición dixital de The Fabricator en Español, tes acceso doado a recursos valiosos da industria.