Ajustando la etapa para la productividad de la prensa de cortina

Un doblado en etapas permite a los operadores doblar más y configurar menos

February 9, 2010

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Los fabricantes de chapa metálica con frecuencia se encuentran con este dilema: lo que es más eficiente para sus clientes puede crearles a ellos mismos más ineficiencia. En un mundo de manufactura esbelta estos talleres están buscando formas para maximizar la eficiencia para ambas partes. El doblar partes en una prensa de cortina ofrece un ejemplo fundamental de cómo las nuevas técnicas hacen posible a los fabricantes cerrar este hueco de eficiencia.

La solicitud de partes bajo demanda y las producciones de pocas piezas ponen a prueba la eficiencia de un taller de fabricación. En este ambiente, un taller típico puede ejecutar 15 o más trabajos diferentes a través de una prensa de cortina en un solo turno, y el tiempo improductivo entre cada ejecución toma sentido rápidamente. A diferencia de los trabajos de producción de muchas piezas, en los cuales las economías de escala pueden crear mayor eficiencia, tamaños pequeños de lotes dejan poco espacio para error y ponen bajo la mira el tiempo improductivo innecesario y otras prácticas despilfarradoras.

Las partes complejas que requieren tres, cuatro o más dobleces son igualmente problemáticas para los fabricantes. Cada doblez podría requerir desensamble y configuración adicional de la prensa de cortina, aumentando el tiempo improductivo. El completar numerosos dobleces también conduce a más manejo de partes. Esto pone una carga significativa en el tiempo y la mano de obra de un taller y presenta algunos obstáculos significativos en la jornada de manufactura esbelta de un taller.

Las soluciones tradicionales no cuadran

Los fabricantes tradicionalmente han tenido dos soluciones para estos problemas. La primera es configurar una serie de prensas de cortina para crear una célula. Cada pieza en tosco viaja de prensa en prensa y de operador de máquina en operador de máquina dentro de la célula. Si una parte requiere cuadro dobleces únicos, podría requerir cuatro prensas de cortina y cuatro operadores. Esta técnica puede ser efectiva para trabajos de muchas piezas, pero no es un uso eficiente de los recursos del taller para la producción de pocas piezas. El uso de prensas múltiples, operadores múltiples, así como una gran cantidad de manejo de partes no cumplen con las mejores prácticas para la manufactura esbelta.

Considere un chasis de computadora moderna que requiere dobleces con ángulos diferentes. Los dobleces a 90 grados de perímetro usualmente son acuñados. Los dobleces interiores pueden requerir herramientas de radio, y otros incluso pueden requerir herramental de compensación.

En esta situación, un taller tiene varias opciones. Un solo operador podría configurar y desensamblar una prensa con tres juegos de herramientas diferentes—algo que, obviamente, tomaría una cantidad significativa de tiempo. De manera alternativa, un taller podría poner tres juegos de herramental diferentes en tres prensas de cortina separadas. Un operador podría acuñar el doblez a 90 grados y luego poner la parte en una banda transportadora, la cual rodaría la parte hacia la segunda estación. Otro operador haría el doblez de radio, luego la enviaría para el doblez de compensación de la misma forma.

Sin embargo, ninguna opción aprovecha realmente los conceptos de manufactura esbelta, particularmente en aplicaciones de volúmenes bajos.

Una solución más eficiente implicaría el configurar una serie de punzones y dados juntos en una sola prensa de cortina. Con esta técnica, conocida como doblado en etapas, un operador de máquina toma una pieza en tosco de principio a fin a través de cada etapa de doblado en una prensa. Esto crea un proceso de un solo paro que requiere sólo un operador de máquina para manejar cada parte sólo una vez en una sola prensa de cortina.

Aun cuando esto suena como una solución eficiente, su aplicación tradicional tiene desventajas. Eso es porque los pares estándar de punzón y dado usualmente varían en la altura de cierre, o en la altura total del punzón y dado cuando entran en contacto (vea la Figura 1). Si todos los pares de he­rramental en una prensa no tienen una altura de cierre común, algunos punzones y dados chocarían cuando se cie­rra la prensa.

Para evitar este problema, los fabricantes han usado calzas y levantadores especiales para crear una altura de cierre común, poniendo el material de calza entre el dado y la superficie de soporte de carga del portadados. Un taller podría comprar calzas diseñadas para levantar un juego específico de herramientas a la misma altura, o un fabricante podría usar una combinación de calzas.

Esto requiere un operador de prensa experimentado en estas técnicas especializadas—algo cada vez más difícil de encontrar. Aun con un operador así en el equipo, estas técnicas de configuración pueden seguir siendo complejas y tardadas. Esto anula las ganancias de eficiencia logradas con el doblado en etapas. Además, el confiar en dicho especialista no va con el principio de la manufactura esbelta del trabajo estandarizado. Además crea algunos dolores de cabeza organizacionales: algunas calzas pueden trabajar con la herramienta A y con la B, pero no con C y D, mientras que otras trabajan con A y C pero no con D y B, y así sucesivamente.

El método de doblado específico también puede complicar el uso de calzas. El acuñado y el doblado en V usan herramientas en juegos hermanados, por lo que el uso de calzas para alturas de cierre comunes es simple, si bien es cierto que es tardado. Pero con el doblado de aire, puede ser difícil determinar la altura de cierre exacta para que todas las herramientas doblen de más justo la cantidad correcta para contrarrestar la recuperación elástica.

Un método más eficiente de doblado en etapas

Los fabricantes de herramientas han introducido herramental diseñado para superar los problemas de mucho tiempo asociados con el doblado en etapas. Este herramental tiene alturas de cierre comunes integradas en su diseño para que una serie de punzones y dados pueda configurarse en una sola prensa de cortina (vea la Figura 2). Esto significa que un operador puede disponer una configuración de doblado sin necesidad de levantadores ni calzas.

La diferencia entre herramental estándar y herramental con altura de cierre común está en el diseño del dado. Con el herramental estándar, las alturas del soporte son constantes pero las alturas de cierre varían. Se requieren calzas y levantadores para usar herramientas múltiples en la misma configuración de prensa. En el herramental con altura de cierre común, las alturas del hombro del dado varían pero las alturas de cierre son constantes, lo que permite el doblado en etapas sin procedimientos que consumen tiempo (vea la Figura 3).

Note que el doblado en etapas no ocurre simplemente usando herramental seccionado. Dos juegos similares de herramientas pueden configurarse uno después del otro con la misma abertura V, y el doblado por aire con ambos en una configuración puede funcionar. Sin embargo, un verdadero doblado en etapas permite a un operador configurar he­rramientas absolutamente diferentes una después de la otra—un juego de herramientas a 90 grados luego de uno a 30 grados, luego de una compensación, y así sucesivamente, todos con alturas de cierre comunes—y hacer doblado de precisión.

La aplicación de herramental con altura de cierre común es un proceso sencillo. Un operador de máquina dispone una serie de dos, tres o más pares de punzones y dados en una prensa de cortina, dependiendo del tamaño de la cama y de los requerimientos del trabajo (vea la Figura 4). Luego el operador lleva cada pieza en tosco a través de la secuencia de dobleces requerida hasta terminar. Cada parte es manipulada una sola vez. Dichas configuraciones permiten a los talleres "ajustar" el área de doblado. Trabajos que podrían haber requerido múltiples prensas y operadores podrían requerir sólo una prensa y un operador con el doblado en etapas.

Con este método, los talleres de fabri­cación pueden hacer de la prensa de cortina estilo tanto americano como europeo, un destino sin paradas intermedias para todos los dobleces que requiere un trabajo. El hacerlo puede brindar ganancias significativas en la manufactura esbelta mediante la estandarización del trabajo, maximizando el uso de empleados y maquinaria, y aumentando la eficiencia global.



Pat Campbell


Wilson Tool International® Inc.
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Shawn Shultz

OEM Business Development Manager
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