Un rullo fissato al braccio della leva è sagomato vicino al diametro esterno della parte rotante. Gli elementi base dell'utensile necessari per la maggior parte delle operazioni di filatura includono il mandrino, il seguace che tiene il metallo, i rulli e i bracci della leva che formano il pezzo e l'utensile di ravvivatura. Immagine: Toledo Metal Spinning Company.
L'evoluzione del portafoglio prodotti della Toledo Metal Spinning Co. potrebbe non essere tipica, ma non è nemmeno unica nel settore delle officine di formatura e lavorazione dei metalli. L'azienda, con sede a Toledo, Ohio, ha iniziato realizzando pezzi su misura ed è diventata nota per la produzione di determinate tipologie di prodotti. Con l'aumento della domanda, ha introdotto diversi prodotti standard basati su configurazioni popolari.
La combinazione di produzione su ordinazione e produzione per il magazzino contribuisce a bilanciare i carichi di lavoro dei negozi. La duplicazione del lavoro apre inoltre le porte alla robotica e ad altri tipi di automazione. I ricavi e i profitti sono aumentati e il mondo sembrava andare bene.
Ma l'azienda sta crescendo al massimo delle sue potenzialità? I responsabili del negozio da 45 dipendenti sapevano che l'organizzazione aveva un potenziale maggiore, soprattutto dopo aver visto come i tecnici delle vendite trascorrevano le loro giornate. Sebbene TMS offra diverse linee di prodotti, molti articoli non possono essere semplicemente prelevati dal magazzino dei prodotti finiti e spediti. Vengono configurati su ordinazione. Ciò significa che i tecnici delle vendite dedicano molto tempo alla preparazione della documentazione per gli ordini di tramogge, specificando i puntali qui e gli accessori o i lucidanti specifici lì.
In realtà, TMS ha un limite di progettazione e, per superarlo, quest'anno l'azienda ha introdotto un sistema di configurazione dei prodotti. Un software personalizzato, sviluppato sulla base di SolidWorks, consente ai clienti di configurare i propri prodotti e ricevere preventivi online. Questa automazione del front-office dovrebbe semplificare l'elaborazione degli ordini e, soprattutto, permettere ai tecnici commerciali di gestire gratuitamente un maggior numero di progetti personalizzati. In breve, lo strumento dovrebbe contribuire a migliorare l'efficienza della preventivazione e della progettazione, il che è un aspetto positivo. Dopotutto, minore è l'efficienza della progettazione e della preventivazione, più difficile è per un'azienda crescere.
La storia di TMS risale agli anni '20 e a un immigrato tedesco di nome Rudolph Bruehner. Fu proprietario dell'azienda dal 1929 al 1964, impiegando abili formatori di metalli con anni di esperienza nell'uso di torni e leve, perfezionando il processo di formatura. Il tornio fa ruotare il pezzo grezzo e il formatore utilizza una leva per premere i rulli contro il pezzo, modellandolo contro il mandrino.
La TMS si è poi espansa nel settore dell'imbutitura profonda, producendo sia pezzi stampati che preforme per la filatura. Una pressa fora una preforma e la monta su un tornio rotativo. Partire da una preforma anziché da un pezzo grezzo piatto consente di filare il materiale a profondità maggiori e diametri più piccoli.
Oggi, la TMS è ancora un'azienda a conduzione familiare, ma non appartiene più alla famiglia Bruehner. L'azienda cambiò proprietario nel 1964, quando Bruehner la vendette a Ken e Bill Fankauser, non operai metalmeccanici di lunga data provenienti dal vecchio continente, bensì un ingegnere e un commercialista. Il figlio di Ken, Eric Fankauser, ora vicepresidente della TMS, racconta la storia.
“Da giovane contabile, mio ​​padre ottenne il conto [TMS] da un amico che lavorava presso lo studio contabile Ernst & Ernst. Mio padre si occupava della revisione contabile di fabbriche e aziende e faceva un ottimo lavoro. Rudy gli mandò un assegno di 100 dollari. Questo mise mio padre in difficoltà. Se avesse incassato quell'assegno, si sarebbe trattato di un conflitto di interessi. Così andò dai soci di Ernst & Ernst e chiese cosa fare, e loro gli dissero di girare l'assegno a un socio. Lo fece e quando l'assegno fu incassato, Rudy si arrabbiò molto nel vedere che era stato girato alla società. Chiamò mio padre nel suo ufficio e gli disse che era arrabbiato perché non aveva tenuto i soldi. Mio padre gli spiegò che si trattava di un conflitto di interessi.
Rudy ci pensò un attimo e alla fine disse: "Sei il tipo di persona che vorrei fosse il proprietario di questa azienda. Ti interessa acquistarla?"
Ken Fankhauser ci pensò su, poi chiamò suo fratello Bill, che all'epoca era ingegnere aerospaziale alla Boeing di Seattle. Come ricorda Eric, "Mio zio Bill venne a visitare l'azienda e decisero di acquistarla. Il resto è storia."
Quest'anno, un configuratore di prodotti online per la configurazione di prodotti su ordinazione per diversi sistemi TMS ha contribuito a semplificare i flussi di lavoro e a migliorare l'esperienza del cliente.
Quando Ken e Bill acquistarono la TMS negli anni '60, possedevano un'officina piena di macchine d'epoca azionate a cinghia. Ma la loro acquisizione avviene in un momento in cui la lavorazione dei metalli per rotazione (e i macchinari di produzione in generale) sta passando dal funzionamento manuale al controllo programmabile.
Negli anni '60, i due acquistarono un tornio rotativo Leifeld azionato da stencil, grosso modo simile a una vecchia pressa punzonatrice azionata da stencil. L'operatore manovra un joystick che aziona lo stilo su una dima a forma di pezzo rotante. "Questo è l'inizio dell'automazione TMS", ha affermato il fratello di Eric, Craig, che ora è vicepresidente delle vendite di TMS.
La tecnologia dell'azienda si è evoluta attraverso diversi tipi di torni rotativi azionati da dime, culminando nelle macchine a controllo computerizzato utilizzate oggi nelle fabbriche. Tuttavia, diversi aspetti della tornitura dei metalli la distinguono da altri processi. Innanzitutto, anche i sistemi più moderni non possono essere gestiti con successo da chi non conosce i principi di base della tornitura.
"Non si può semplicemente inserire un pezzo grezzo e lasciare che la macchina ruoti automaticamente il pezzo in base al disegno", ha detto Eric, aggiungendo che gli operatori devono creare nuovi programmi per i pezzi manipolando un joystick che regola la posizione del rullo durante la produzione. Di solito si effettuano più passaggi, ma può essere fatto anche una sola volta, come in un'operazione di formatura per cesoiatura, in cui il materiale può essere assottigliato (o "ceso") fino a metà del suo spessore. Il metallo stesso "cresce" o si allunga nella direzione di rotazione.
"Ogni tipo di metallo è diverso, e ci sono differenze anche all'interno dello stesso metallo, tra cui durezza e resistenza alla trazione", ha affermato Craig. "Non solo, il metallo si riscalda durante la rotazione e questo calore viene poi trasferito all'utensile. Quando l'acciaio si riscalda, si espande. Tutte queste variabili implicano che gli operatori qualificati debbano tenere sotto controllo il lavoro."
Un dipendente della TMS ha lavorato lì per 67 anni. "Si chiamava Al", ha detto Eric, "e non è andato in pensione fino a 86 anni". Al ha iniziato quando il tornio dell'officina era azionato da una cinghia collegata a un albero aereo. Si è ritirato da un'officina dotata delle più moderne macchine per la tornitura programmabile.
Oggi, la fabbrica conta alcuni dipendenti che lavorano in azienda da oltre 30 anni, altri da oltre 20, e coloro che sono specializzati nel processo di filatura operano sia nei processi manuali che in quelli automatizzati. Se l'officina deve produrre pezzi semplici e unici tramite filatura, ha ancora senso che un filatore avvii un tornio manuale.
Tuttavia, l'azienda adotta attivamente l'automazione, come dimostra l'utilizzo della robotica nei processi di levigatura e lucidatura. "Abbiamo tre robot interni che si occupano della lucidatura", ha affermato Eric. "Due di essi sono progettati per la lucidatura sull'asse verticale e uno sull'asse orizzontale."
L'officina impiega un ingegnere robotico che insegna a ciascun robot a levigare forme specifiche utilizzando utensili a cinghia (tipo Dynabrade), nonché diverse altre levigatrici a nastro. Programmare un robot è un'operazione delicata, soprattutto considerando le diverse granularità coinvolte, il numero di passaggi e le diverse pressioni applicate dal robot.
L'azienda impiega ancora personale addetto alla lucidatura manuale, in particolare per lavori su misura. Impiega inoltre saldatori che eseguono saldature circonferenziali e a cordone, nonché saldatori che utilizzano piallatrici, un processo che non solo migliora la qualità della saldatura, ma completa anche la rotazione. I rulli della macchina per la laminazione rinforzano e appiattiscono il cordone di saldatura, contribuendo a mantenere la coerenza del processo quando sono necessarie rotazioni successive.
Fino al 1988, TMS era un'officina meccanica pura, finché l'azienda non sviluppò una linea standard di tramogge coniche. "Ci siamo resi conto che, soprattutto nell'industria delle materie plastiche, ricevevamo richieste di prezzo per le tramogge che differivano solo leggermente: otto pollici qui, un quarto di pollice lì", ha detto Eric. "Così abbiamo iniziato con una tramoggia conica da 24 pollici con un angolo di 60 gradi, abbiamo sviluppato il processo di filatura a stiro [stiramento profondo della preforma, poi filatura] per essa e da lì abbiamo costruito la linea di prodotti." Avevamo diverse dimensioni di tramogge da dieci pollici e ne producevamo da 50 a 100 alla volta. Questo significa che non abbiamo costose attrezzature da ammortizzare e i clienti non devono pagare per gli utensili. Sono semplicemente a magazzino e possiamo spedirle il giorno dopo. Oppure possiamo eseguire lavori extra, come l'aggiunta di una ghiera o di un collare, o di un indicatore di livello, tutte operazioni che richiedono una manipolazione ausiliaria."
Un'altra linea di prodotti, chiamata Cleaning Line, comprende una gamma di contenitori per rifiuti in acciaio inossidabile. L'idea di questo prodotto proviene da diversi ambiti, tra cui quello degli autolavaggi.
"Produciamo molte cupole di aspirazione per autolavaggi", ha detto Eric, "e volevamo smontare quella cupola e farne qualcos'altro. Abbiamo un brevetto di design per CleanLine e ne abbiamo vendute 20 anni fa". Il fondo di questi recipienti viene imbutito, il corpo viene arrotolato e saldato, la cupola superiore viene imbutita, seguita da una crimpatura, un processo rotativo che crea un bordo arrotolato sul pezzo, simile alle nervature di rinforzo.
I prodotti Hoppers e Clean Line sono disponibili in diversi livelli di "standard". Internamente, l'azienda definisce un "prodotto standard" come un prodotto che può essere prelevato dallo scaffale e spedito. Tuttavia, l'azienda offre anche "prodotti standard personalizzati", che vengono parzialmente realizzati con materiali di magazzino e poi configurati su ordinazione. È qui che i configuratori di prodotto basati su software giocano un ruolo chiave.
"Vogliamo davvero che i nostri clienti vedano il prodotto e la configurazione, le flange di montaggio e le finiture che desiderano", ha affermato Maggie Shaffer, responsabile marketing del programma di configurazione. "Vogliamo che i clienti siano in grado di comprendere il prodotto in modo intuitivo."
Al momento della stesura di questo testo, il configuratore mostra la configurazione del prodotto con le opzioni selezionate e fornisce un prezzo valido per 24 ore. (Come molti produttori, in passato TMS poteva mantenere i prezzi più a lungo, ma ora non è più in grado di farlo a causa della volatilità dei prezzi e della disponibilità dei materiali). L'azienda spera di poter aggiungere in futuro la funzionalità di elaborazione dei pagamenti.
Attualmente, i clienti chiamano il negozio per evadere i loro ordini. Ma invece di impiegare giorni o addirittura settimane per generare, organizzare e ottenere le approvazioni dei disegni (spesso aspettando troppo a lungo in una casella di posta elettronica stracolma), gli ingegneri di TMS possono generare i disegni con pochi clic e inviare immediatamente le informazioni all'officina.
Dal punto di vista del cliente, i miglioramenti apportati ai macchinari per la formatura dei metalli o persino ai sistemi robotizzati di rettifica e lucidatura possono risultare del tutto invisibili. Il configuratore di prodotto, invece, rappresenta un miglioramento visibile per i clienti. Migliora la loro esperienza di acquisto e consente a TMS di risparmiare giorni o addirittura settimane di tempo nell'elaborazione degli ordini. Un'ottima combinazione.
Tim Heston, redattore senior di The FABRICATOR, si occupa del settore della lavorazione dei metalli dal 1998, avendo iniziato la sua carriera presso la rivista Welding Magazine dell'American Welding Society. Da allora, ha trattato tutti i processi di lavorazione dei metalli, dallo stampaggio, piegatura e taglio alla molatura e lucidatura. È entrato a far parte dello staff di The FABRICATOR nell'ottobre del 2007.
FABRICATOR è la rivista leader in Nord America per il settore della formatura e lavorazione dei metalli. La rivista offre notizie, articoli tecnici e casi di studio che consentono ai produttori di svolgere il proprio lavoro in modo più efficiente. FABRICATOR è al servizio del settore dal 1970.
Ora, con l'accesso completo all'edizione digitale di The FABRICATOR, è possibile accedere facilmente a preziose risorse del settore.
L'edizione digitale di The Tube & Pipe Journal è ora completamente accessibile, offrendo un facile accesso a preziose risorse del settore.
Approfitta dell'accesso completo all'edizione digitale di STAMPING Journal, che offre gli ultimi progressi tecnologici, le migliori pratiche e le notizie di settore per il mercato dello stampaggio dei metalli.
Ora, con l'accesso completo all'edizione digitale di The Fabricator en Español, è possibile accedere facilmente a preziose risorse del settore.