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Nov 03, 2023

Cómo un fabricante de metal personalizado duplicó los ingresos en medio de la pandemia

Un operador experimentado forma una parte cosméticamente crítica utilizando una configuración

Un operador experimentado forma una parte cosméticamente crítica utilizando una configuración que involucra calibres complejos y cinta de uretano para evitar marcas.

"El negocio de la chapa requiere automatización y personas inteligentes. Se necesitan ambas".

Eso dijo David Cohen, gerente general de Edge Fabrication, un fabricante de metal personalizado con sede en Dallas que, a través de una pandemia, los desafíos de la cadena de suministro, los precios de los materiales de la montaña rusa y la escasez de mano de obra, ha duplicado su tamaño desde 2019. Al momento de escribir este artículo, el crecimiento no se ha ralentizado. Según Cohen, la tienda, que se especializa en 7-ga. y materiales más delgados, se ha beneficiado de una mayor inversión en infraestructura y relocalización.

La operación tampoco ha sido tímida a la hora de reinvertir. La empresa cuenta con dos prensas plegadoras AMADA ATC (cambio automático de herramientas), una de ellas con seguidores de chapa; y una nueva combinación de punzonadora/láser de AMADA con torre y extracción de piezas, así como un cambiador de herramientas con capacidad para más de 200 punzonadoras.

Dicho todo esto, Cohen no mira nada de esto de forma aislada. Como gerente general de Edge, se unió al negocio de su familia hace 10 años, trayendo consigo una nueva perspectiva: específicamente, experiencia en análisis de datos. En esencia, la fabricación de metal personalizada es un estudio en el tiempo. Cada ruta de trabajo, desde la cotización y la entrada de pedidos hasta el envío, tiene una red de puntos de datos que afectan la rapidez con la que fluye el trabajo. Los tiempos de ciclo en el plegado y el corte son importantes, pero también lo son la llegada oportuna de los materiales y los componentes comprados, sin mencionar la confiabilidad de los proveedores de servicios externos. Hacer el mejor uso de todos estos puntos de datos, además de una buena dosis de sentido común, ha ayudado a Edge a montar una ola de demanda que nunca disminuyó, incluso durante lo peor de la pandemia.

En 2011, la familia de Cohen lanzó Thermal Edge, un fabricante de sistemas de control de clima para gabinetes industriales. Dos años más tarde, compraron los activos de otro taller de trabajo de láminas de metal en el área de Dallas y lanzaron Edge Fabrication, operando como la división de fabricación de láminas de metal de Thermal Edge. En la actualidad, el trabajo de fabricación personalizado de Edge Fabrication representa la mayor parte de su negocio; Thermal Edge es solo uno de muchos clientes. Dicho esto, el negocio personalizado no se convirtió en lo que es hoy de la noche a la mañana.

Cohen se rió entre dientes. "Es chapa de metal. ¿Qué tan difícil podría ser? Bueno, resultó que bastante difícil".

Un despertar tan rudo no es inusual cuando los fabricantes de productos traen la hoja de metal internamente. Claro, una pieza de chapa parece bastante simple, pero crear una operación de fabricación eficaz puede volverse inmensamente complejo, especialmente cuando se involucran listas de materiales de varios niveles, cuando, por ejemplo, es necesario ensamblar un gabinete con un componente comprado en el momento justo. y todo debe combinarse con cientos de trabajos diferentes en el piso.

El buen uso de los datos y los sistemas le ha dado a Edge Fabrication, bueno, una ventaja. No hay magia en ello. Gran parte se reduce a la trazabilidad, saber exactamente qué sucedió, dónde y a qué parte, y saber de dónde provino el material. El resto implica examinar cada proceso, desde la cotización hasta el envío.

Cohen enfatizó, sin embargo, que además de los datos, una buena dosis de sentido común también juega un papel importante. Señaló la máquina de espresso de la sala de descanso que muele frijoles frescos. Luego señaló el piso limpio y bien iluminado del taller. Y señaló la temperatura: unos cómodos 74 grados, incluso durante una ola de calor de verano en Texas. El análisis de datos ayudó a optimizar las operaciones, pero para mejorar la jornada laboral de los empleados, los gerentes simplemente tomaron algunas decisiones de sentido común.

"Desde una perspectiva de limpieza, sabíamos que tenían que suceder dos cosas cuando nos mudamos aquí [a principios de 2019]", dijo Cohen. Primero, el aire tenía que estar limpio. No encontrarás neblina azul flotando sobre la tienda. Los humos se recolectan, el desbarbado y el esmerilado se realizan en cabinas, lo que es bueno para la calidad y la seguridad, teniendo en cuenta la gama de materiales que procesa el taller. Alrededor del 40% del material que fluye a través de la operación es algún grado de acero inoxidable; el resto es una mezcla de acero al carbono y aluminio.

Edge Fabrication, con sede en Dallas, duplicó los ingresos entre 2019 y 2022 durante una pandemia, los desafíos de la cadena de suministro y una grave escasez de mano de obra.

"En segundo lugar, sabíamos que necesitábamos un control total del clima", dijo Cohen. "Tenemos dos unidades de rotación de aire, del tipo que se usa en los hangares de los aviones, y tenemos filtros gigantes en ellas. Solo dos acondicionadores de aire para toda la instalación nos mantienen a 74 grados durante todo el año".

Cohen describió todo esto como un bloque de construcción que ayuda a Edge a atraer y retener talento. "Tienes que tener buenos beneficios y un pago justo. Necesitas condiciones de trabajo seguras y de alta calidad. Y necesitas dar a las personas acceso a una buena capacitación y oportunidades".

Edge no es inmune a la escasez de mano de obra en la industria. La tienda todavía lucha por encontrar buenas personas. Es solo que cuando la gente se une, tiende a quedarse. "Normalmente no perdemos gente", dijo Cohen. "No creo que perdamos más que unas pocas personas al año, si es eso".

Agregó que también se necesita más que aire acondicionado y una tienda limpia para atraer y retener a las buenas personas. Como ejemplo principal, señaló un freno AMADA ATC con seguidores de hoja y un indicador de curvatura para la medición del ángulo en proceso. "No tienen que levantar herramientas y no se rompen la espalda".

El indicador de plegado garantiza una configuración de primera y buena pieza, mientras que el seguidor de hojas hace que los trabajos de los operadores sean más fáciles y seguros y garantiza la calidad al eliminar la variabilidad de la operación manual de la ecuación. Especialmente cuando se doblan pestañas en láminas grandes, la gravedad tiene un efecto cuando la lámina se balancea hacia arriba; un seguidor de hoja ayuda a eliminar esa variabilidad.

Para Cohen, la automatización en fábricas personalizadas no se trata realmente de velocidad. Cualquiera puede comprar un láser de alta potencia y maravillarse con las velocidades de corte y avance rápido. Pero, ¿qué pasa con la programación, las microfichas y hacer la vida más fácil para el equipo? ¿Qué pasa con la inspección de los bordes de las piezas y la decisión de qué piezas deben pasar por el sistema de desbarbado de piezas planas? ¿Qué hay de garantizar que los programas de plegado se ejecuten correctamente la primera vez?

Como describió Cohen, la estrategia de Edge es usar la automatización para complementar y aumentar el talento de la planta. Para ilustrar el concepto, describió el uso que hace el taller de la programación de plegado fuera de línea. Dos de los operadores de frenos más experimentados de Edge (que tienen más de 50 años de experiencia en doblado entre ellos) ahora programan los frenos fuera de línea. El esfuerzo ha ayudado a estandarizar las configuraciones en todo el taller y, lo que es más importante, ha ayudado a automatizar las partes más mundanas e irritantes del trabajo de un operador de frenos: lidiar con el trabajo que no está diseñado en torno a las herramientas disponibles. Los trabajos enviados a través de la simulación de plegado fuera de línea utilizan anchos de troquel adecuados para el trabajo. Y para los ATC en particular, las herramientas ya están ahí, ya sea en la plataforma del freno o en bastidores mecanizados adyacentes, listas para moverse en su lugar.

Todo esto permite que los gurús de los frenos del taller se concentren en los trabajos más desafiantes. "El software es genial, pero para el trabajo realmente complejo, interviene el ser humano", dijo Cohen. "Ahí es donde entran nuestros muchachos con 20 a 30 años de experiencia y encuentran una mejor manera". Estos pueden involucrar piezas con secuencias de plegado intrincadas que, si no se realizan correctamente, podrían provocar algunas colisiones de herramientas. Para otras partes, un operador podría formar una brida parcialmente y luego pasar a otra brida antes de completar el resto de la primera curva. Como dijo Cohen, "Es el tipo de cosas en las que, si no pasas un tiempo serio frente a un freno, simplemente no lo ves".

El retrabajo es otra molestia que hace que el trabajo sea menos que estelar. Podría ser algo tan simple como un hardware fuera de lugar. Tal vez la revisión de la pieza incorrecta llegó al piso, o la culpa es de una falta de comunicación del cliente. En términos generales, el retrabajo es solo una de las numerosas variaciones inesperadas que pueden asomar sus feas cabezas en todo el negocio. Tratar con demasiados de ellos puede ser el talón de Aquiles de un taller personalizado.

Para identificar y mitigar dicha variabilidad, Cohen y su equipo no solo recurrieron a sistemas de medición de alta tecnología ni confiaron en análisis complejos. En cambio, convocó una reunión y trajo una pila de notas Post-It.

Un seguidor de láminas ayuda a un operador a formar una brida de borde en una pieza complicada, utilizando una de las dos prensas plegadoras ATC de la empresa. Los indicadores de curvatura utilizan sondas para medir el ángulo en el proceso.

"Trajimos a 15 personas de todo el negocio", dijo Cohen. El equipo creó un mapa de procesos, detallando los deberes de cada función comercial y cómo fluía un pedido a través del negocio, desde la cotización hasta el envío. "Luego hicimos una de mis actividades favoritas: la lluvia de ideas silenciosa. Durante 20 minutos, nos sentamos en silencio y escribimos nuestras ideas, una idea por nota Post-It. Luego agrupamos esas notas por área funcional". Cotización, ingeniería, compras, entrada de pedidos, programación, calidad, corte, doblado, soldadura, acabado, montaje: cada grupo tenía ideas para facilitar su trabajo. "A partir de eso, construimos un plan para abarcar esas ideas, creando una plataforma que funciona para nosotros".

Esta y otras reuniones similares tuvieron lugar hace unos cuatro años. Su objetivo era impulsar Edge Fabrication, transformándola de una división que servía a Thermal Edge en una empresa independiente. Cohen y su equipo sabían que Dallas era un área en crecimiento y querían aprovecharla. "La gente talentosa se está mudando aquí", dijo Cohen, "y vienen aquí a trabajar".

Cohen también sabía que necesitaban invertir en automatización, y no solo en la variedad "dura". El cambio automático de herramientas en el plegado y la selección de piezas en el corte son excelentes tecnologías, pero no harán crecer un negocio con procesos ineficientes en otros lugares. Esto incluye funciones de oficina como cotización y compras. Esto llevó a Cohen a actualizar el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de Edge y eligió la plataforma Visual de Infor. Durante todo esto, esas lluvias de ideas silenciosas llenas de notas Post-It jugaron un papel fundamental.

"Muchas veces, vimos Post-Its con pasos de proceso idénticos", recordó Cohen, explicando que dos personas en diferentes áreas de la empresa básicamente hacían lo mismo. "Y lo mejor fue cuando vimos pasos del proceso que ni siquiera se aplicarían con el nuevo sistema". Esto incluía un software personalizado para la función de compras. "Antes de la pandemia, recurrimos a dos o tres proveedores para cotizar la chapa. Ahora llega la pandemia, y algunos proveedores ni siquiera tienen materiales, y otros tienen precios exorbitantes. Entonces, construimos un sistema de RFQ automatizado que envía correos electrónicos tres veces la cantidad de proveedores. Completan un formulario, lo devuelven y nuestro sistema lo carga todo en un tablero para el gerente de compras. Entonces, todo el lío de filtrar correos electrónicos aleatorios [enviados por varios proveedores] simplemente desapareció". El tablero organiza las cotizaciones por precio y tiempo de entrega, incorporando factores relacionados con el desempeño del proveedor.

La transformación en compras fue solo una parte de un análisis detallado de cada paso del proceso en el negocio de Edge. El núcleo del negocio es la trazabilidad: la capacidad de rastrear qué sucedió exactamente con qué parte o material, dónde y cuándo, y luego usar esos datos para tomar decisiones sobre el próximo trabajo o la próxima inversión en máquina o software.

"Lo más importante para nosotros es la trazabilidad de lotes para nuestras hojas", explicó Cohen. "Entonces, emitimos un lote específico de material para un trabajo específico. Si alguna vez tenemos un problema, podemos regresar y preguntar: '¿Quién lo emitió? ¿De qué proveedor provino? ¿Qué día llegó?'"

Los buenos datos también ayudan con la programación de trabajos. Tras la liberación del pedido, el taller puede tener todo lo que necesita para comenzar un trabajo excepto, digamos, un componente comprado, pero no hay pánico. El pedido de ese componente se realizó varias semanas antes y la entrega del trabajo a la planta se programó cuidadosamente para que coincidiera con la llegada del componente comprado. El pedido se procesa en el taller y ese componente faltante llega justo en el momento adecuado.

Cuando se procesó inicialmente el pedido, el comprador sabía que ese componente de la compra tardaría varias semanas en llegar. También tiene datos históricos que muestran cuánto tiempo tardó el proveedor anteriormente, así como la confiabilidad de entrega de ese proveedor.

Como explicó Cohen, Edge no es inmune a los percances en la cadena de suministro. Pero tener buenos datos minimiza su impacto en la producción. Edge no quiere lanzar un pedido y luego luchar por el material faltante, ni tampoco quiere retrasar el lanzamiento del pedido hasta que todo esté interno; el tiempo total de entrega sería demasiado largo. En cambio, quiere que las compras se sincronicen con el resto de la operación, ordenando material especial o componentes comprados en el momento justo.

Camine por el taller de Edge Fabrication y será más fácil entender cómo este taller de 50 empleados creció tan rápidamente durante los últimos años tumultuosos. Son las cosas pequeñas.

El departamento de frenos de Edge emplea una combinación de operadores, desde aquellos que recién están aprendiendo las cuerdas de los frenos ATC hasta personal experimentado que programa fuera de línea y trabaja en algunas de las partes más desafiantes de la compañía.

En el hardware, verá que los operadores escanean códigos QR en contenedores de sujetadores, asegurándose de que la tuerca que se inserta coincida con la de la impresión. Pase la combinación de punzón/láser hasta el área de almacenamiento de herramientas de punzonado y verá una actividad aparentemente mundana: reafilado de punzones. No hay nada inusual allí, excepto que la tediosa tarea de administrar la herramienta de punzonado ahora está básicamente automatizada. Cada una de las 220 herramientas de perforación de Edge en la revista tiene un código QR que rastrea su uso exacto. Todavía se requiere una inspección manual, por supuesto, para tener en cuenta el desgaste inesperado de la herramienta. Pero la automatización de la gestión de herramientas proporciona una gran ayuda, ya que crea una base de datos de uso de herramientas y tendencias de desgaste.

Luego camine hacia el plegado y será testigo de cuán profundamente el cambio automático de herramientas ha alterado el mundo de la prensa plegadora. Cohen negó con la cabeza y sonrió. "Solíamos hacer dos o tres configuraciones al día, y cada configuración tomaba entre 30 y 45 minutos. Ahora, hemos reducido cada configuración a solo unos minutos cada una".

Una operación de freno ahora se somete literalmente a docenas de configuraciones durante un turno, lo que permite que pequeños lotes de piezas fluyan rápidamente al ensamblaje. Cohen señaló a un supervisor que trabajaba con un operador en una pieza de demostración complicada de 11 curvas para un cliente.

"Nunca solíamos hacer eso", dijo, y explicó que entrar en producción para un prototipo complicado simplemente no tenía sentido desde el punto de vista económico. Con los cambios automáticos de herramientas, la historia ha cambiado.

"Cuando llega un posible cliente y tiene una pieza complicada, con estas máquinas podemos configurar ese trabajo en unos tres minutos", dijo Cohen, explicando que la configuración ya se ha desarrollado y simulado fuera de línea. "Doblamos la pieza y luego, cinco minutos después, el operador vuelve al trabajo anterior en el que estaba trabajando. Nos ha permitido ser muy flexibles".

El plegado sigue siendo el latido del corazón de muchas operaciones de chapa metálica de precisión, y Edge no es una excepción. Grandes piezas de trabajo emergen del láser de CO2 de cama abierta de la compañía. Piezas intrincadas con formas perforadas emergen del combo de punzonado/láser con una torre y automatización de selección de piezas. Las piezas con bordes contorneados emergen del láser de fibra con carga/descarga automatizada. Un trabajo puede requerir piezas de los tres centros de corte.

"Imagínese lotes de cinco piezas diferentes y complicadas que llegan al freno", dijo Cohen. "Tradicionalmente, alguien en una prensa plegadora normal habría necesitado todo el día para procesar esas piezas. Ahora [con los cambios automáticos de herramientas], podemos terminar todo el trabajo en dos horas. En ciertos casos, podemos aumentar el rendimiento hasta 75 %, especialmente cuando tenemos rieles de herramientas que se extienden a lo largo de la cama de 14 pies. A un operador le habría tomado hasta 40 minutos cargar esas herramientas a mano. Ahora, las herramientas se cambian en 90 segundos y estará listo y funcionando unos minutos más tarde".

Los trabajadores del ATC todavía recurren a los gurús del plegado del taller. Algunos gurús dedican la mayor parte de sus días a la programación, mientras que otros capacitan a los operadores y dedican una parte de su día a ejecutar trabajos desafiantes. La automatización no ha sacado el conocimiento del taller; simplemente ha cambiado la forma en que los nuevos operadores aprenden el proceso.

Quizás lo más importante es que todos en el taller están respaldados por buena información. Los clientes aún solicitan pedidos urgentes, pero con la automatización en el corte y el plegado, los gerentes no necesitan mover cielo y tierra para empujarlos a través de la tienda. Los operadores simplemente los ven como la próxima orden en el expediente.

Aún así, los datos por sí solos no hacen un negocio sostenible. Cohen señaló al departamento de soldadura de la empresa. Edge tiene un robot que realiza la soldadura por arco de metal con gas, pero casi todos en las cabinas manuales son expertos en manejar un soplete de soldadura por arco de tungsteno con gas, lo que a menudo logra una apariencia prístina de monedas de diez centavos. "¿Cómo hemos crecido, realmente? Buena gente, buena gente y buena gente".