Los costos ocultos de las herramientas de corte

Los talleres que buscan reducir sus costos de herramientas generalmente se concentran en el precio que pagan y en la cantidad de herramientas que compran. Evalúan proveedores menos costosos y optimizan las condiciones de corte para que las herramientas duren más.

Sin embargo, muy pocos de estos talleres prestan atención al momento de la compra. Al comprar herramientas en un momento no apropiado se puede perder dinero.

Por ejemplo, un taller pierde dinero cuando compra herramientas con mucha anticipación. El costo combinado de todas las herramientas del taller, que ya han sido compradas pero que aún no han sido puestas en uso (herramientas guardadas en las cajas de herramientas o en los guacales), es una cantidad de dinero que el taller ha amarrado y por el cual podría estar recibiendo un retorno de la inversión.

Un taller también pierde dinero cuando compra las herramientas muy tarde. La máquina que se queda inactiva porque la herramienta que se necesita con urgencia apenas ha sido ordenada, es otro ejemplo de una inversión que no está produciendo retorno.

Y, simplemente, comprar herramientas demasiado rápido es una tercera fuente de gasto. En teoría nunca debe usarse una nueva herramienta si hay disponible una apropiadamente rectificada. Pero en la práctica, estar seguro de que una herramienta puede ser rectificada de nuevo, es una opción que, fácilmente, se pasa por alto. Además, los operadores tienden a utilizar herramientas nuevas, vírgenes, aún cuando haya herramientas rectificadas disponibles.

Los costos potenciales de estas expensas ocultas (inventario en tránsito, paradas sorpresivas, herramientas rectificadas poco usadas) están aumentando. Las máquinas-herramienta de alta velocidad y multiproceso más nuevas son más productivas, lo que significa que el valor del trabajo perdido en las paradas es mucho mayor. Y estas máquinas, que cortan materiales difíciles de una amanera más rápida, utilizan herramientas costosas en una proporción mayor que su trabajo. En conclusión, el rectificado proporciona mayores ahorros y el guacal con herramientas representa un desbordamiento considerable de capital amarrado.

Las instalaciones de Ponca City en Oklahoma, de la empresa Smith Tool, ilustran estos puntos. De hecho, sería difícil encontrar un ejemplo mejor. Smith Tool es un fabricante de trozos de roca para las industrias petroquímica y de minería. Sus aplicaciones agresivas de torneado duro exigen que el taller utilice una gran cantidad de herramientas de nitruro de boro cúbico (CBN). El alto costo de adquisición de estas herramientas excede todos los costos secundarios, que son pasados por alto en muchos talleres. Como la reducción del CBN no es una opción, la compañía encontró la manera de disminuir sus costos de herramientas de una manera significativa, estableciendo procedimientos más efectivos en la forma de manejo de estas costosas herramientas.

Corte agresivo
Los trozos de roca son las herramientas de corte utilizadas para taladrar la tierra, pero estas herramientas de corte son piezas móviles. Tres ruedas pinadas interconectadas, rompen la roca y retiran los fragmentos (foto 1). La fuerza de trabajo en el trozo de roca (a menudo decenas de miles de libras) es concentrada en los cubos de estas ruedas.

Prevenir que estos cubos se desgasten rápidamente constituye un criterio importante de diseño. Mientras que los mayores componentes de los trozos son fabricados de acero duro, las superficies de desgaste son hechas de aceros aún más duros. En cada cubo se mecaniza una caja a 120º en la circunferencia, que dirige hacia abajo y soporta el componente mayor de la fuerza. Una aleación comercial de acero más duro es soldada en esta caja (foto 2).

La pieza resultante presenta un reto para el mecanizado. El torneado a tamaño del cubo, luego de que el material secundario ha sido agregado, hace que el corte sea interrumpido, incluso cuando la herramienta de corte permanece siempre en acción. En cada giro, el cortador se enfrenta a dos materiales diferentes y muy distintos.

Al mismo tiempo, la aplicación también constituye un corte tradicional interrumpido. Los huecos y planos en los diámetros torneados deben ser mecanizados antes del torneado.

Smith Tool fue uno de los primeros en cambiarse hacia el torneado duro de un solo flanco. Desde hace muchos años, la compañía ha estado cortando estas piezas en lugar de rectificarlas. Los tiempos totales de proceso eran mayores cuando las piezas eran rectificadas, porque cada nuevo diseño de trozo requería una herramienta de rectificado especial y un perfilador. Al hacer las piezas por torneado CNC, eliminando la rueda y el perfilador, la compañía puede sacar al mercado nuevos trozos en tres o cuatro meses menos.

El reto era aprender cómo tornear estas piezas. Los cerámicos (un material común para herramientas de corte en torneado duro) proporcionan una vida inconsistente e impredecible en muchas de las aplicaciones de Smith Tool. En su lugar, la compañía utiliza el CBN, que es mucho más costoso. Y, aún así, el taller ha realizado una cantidad considerable de experimentación para determinar los parámetros que permitan que el CBN pueda cortar las piezas con confiabilidad. El corte agresivo puede hacer que los 13 tornos CNC del taller consuman 500 insertos de CBN por semana. Incluso con un inventario muy ágil, es muy frecuente que en un momento dado el taller tenga US$250.000 en CBN.

Liberar el capital productivo asociado a este inventario fue uno de los pasos más importantes que la compañía dio para disminuir los costos de herramientas. El desahogo vino con un nuevo arreglo con el proveedor de CBN del taller, Mastertech Diamond Products of Mentor. En esencia, Mastertech abrió una oficina de ventas muy pequeña en el taller de Smith Tool.

La máquina CBN
Esta ´oficina de ventas´ es la máquina dispensadora que se ve en la foto 3. Está califica como la oficina de ventas del proveedor, porque tanto la máquina como todas las herramientas que hay allí le pertenecen. Smith Tool no tiene que pagar por ninguna herramienta hasta que un empleado suyo la retire de la máquina. El hecho de que la compañía no tenga que soportar el precio de estas herramientas ha sido un cambio de procedimientos aparentemente simple que ha mejorado la eficiencia de costos del proceso de Smith.

La relación entre la compañía y su proveedor de herramientas requiere flexibilidad de ambas partes. Por ejemplo, el supervisor de aplicaciones de herramientas, Ernie Buford, es el empleado de Smith más relacionado con la máquina dispensadora de herramientas y su inventario. Pero él también hace trabajos para Mastertech, porque dedica una o más horas por semana a actualizar el inventario de la máquina con insertos que aún no pertenecen a Smith Tool. Los insertos de reemplazo son enviados, casi a diario, y almacenados en una cabina segura hasta que Buford transfiere a la máquina.

Él dice que esta hora semanal es un precio que paga con agrado por los ahorros que él ve en su departamento de herramientas.

Los operarios obtienen las herramientas de CBN de la máquina utilizando un scanner de código de barras. Un operador escanea su tarjeta de identificación y luego escanea los códigos de barra colocados en la máquina para identificar la herramienta, la máquina-herramienta y el número de inserto (foto 4). Algo fundamental para la efectividad del sistema, dice Buford, es el software que corre en la máquina, y que captura y organiza esta información.

Un cambio reciente en el software mejoró su efectividad. El software Cribmaster de WinWare para administración de herramientas proporcionó ciertas ganancias en eficiencia. Ahora, Buford envía por e-mail, compilados automáticamente, los reportes de uso de herramientas requeridos para actualizar el inventario y para la facturación, que antes tenía que enviar por fax. Él también actualiza físicamente la máquina de una manera más fácil, gracias a la habilidad del software para ejecutar los movimientos de máquina de una manera más eficiente.

Pero el software también ofrece esta significativa mejora: permite que Smith Tool obtenga una reducción posterior de sus costos de CBN haciendo un mejor uso de los insertos rectificados.

El software que el taller utilizaba anteriormente no hacía diferencia entre herramientas rectificadas o nuevas, por lo que debían asignar números diferentes a las herramientas rectificadas y a las nuevas. Como resultado, un operario podía utilizar una herramienta nueva sin verificar si existía en inventario una herramienta rectificada similar.

El nuevo software elimina este desperdicio haciendo distinción entre las herramientas nuevas y las rectificadas que comparten el mismo número. Si hay una herramienta rectificada disponible para un número de herramienta dado, el software primero ofrece la herramienta utilizada antes de entregar una nueva.

Smith Tool ha trabajado en este aspecto estableciendo un sistema propio que asegura que las herramientas dañadas sean recogidas. Se ha colocado una cajilla de seguridad al lado de la máquina dispensadora. Esta cajilla tiene una ranura en la parte superior, como una alcancía, donde los operarios depositan los insertos de CBN dañados (foto 5). Cada dos semanas, el taller envía el contenido de la cajilla al proveedor de CBN, quien evalúa el potencial de cada inserto para ser reciclado.

La cajilla de seguridad proporciona un punto fácil y seguro de recolección de herramientas defectuosas. Los datos recogidos por el software de WinWare muestran su efectividad. Desde que se colocó la cajilla de seguridad, la proporción entre los insertos retornados y los dispensados ha aumentado de 56% a más de 99%. Cada inserto que es recogido, rectificado y enviado de nuevo, le ahorra a Smith Tool cerca de la mitad del costo de un nuevo inserto.

Control del proceso
La cajilla de seguridad y las identificaciones de acceso son el tipo de medidas de seguridad que un taller puede implementar para protegerse de los robos. Pero los robos no han sido un problema en la planta de Ponca City. Pero en cambio, según Buford, su utilidad ha estado en el control de inventarios.

Las medidas de seguridad ayudan en la contabilidad. El registro contable para cualquier inserto empieza cuando el empleado retira la herramienta de la máquina y termina cuando la deposita en la cajilla de seguridad. El saber exactamente quién tiene cada herramienta, donde está siendo usada y cuantas hay en inventario ayuda al control de costos de muchas formas.

La mayor parte del control de costos viene de eliminar sorpresas. Anteriormente, con el control humano algunos insertos no eran registrados. Como resultado, "creíamos tener 100 insertos y luego descubríamos que teníamos 25", comenta Buford. Una máquina puede quedar detenida o el trabajo puede demorarse mientras el inserto que se necesita es enviado rápidamente. El registro automático, acompañado de revisiones frecuentes, elimina este problema.

Además, Buford afirma que un mejor registro de las herramientas también ayuda al control de costos al mejorar el proceso de mecanizado.

Por ejemplo, en un reporte reciente del uso de CBN, Buford identificó esta clara y sorprendente tendencia: de tres tornos idénticos que realizaban la misma operación, una máquina gastaba herramientas a una tasa considerablemente mayor.

El personal de mantenimiento del taller revisó la máquina y rápidamente identificó la explicación. Un portaherramientas estaba descentrado.

Con un sistema de registro de herramientas menos formal, explica Buford, este problema hubiera podido pasar desapercibido por mucho tiempo. Pero la recolección de datos, más formal, hizo el problema visible de una manera rápida. Gracias a una mejor administración de herramientas, observa él, este taller ha reducido su consumo del costoso CBN.

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