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Marzo de 2013 Página 1 de 4

Certeza de la herramienta: revisión de las variaciones en procesos de fresado

Peter Zelinski

GKN Aerospace corrigió las variaciones de sus herramienta en sus grandes máquinas fresadoras, afrontando fuentes de error aparentemente inadvertidas.

Usted podría estar parado en una plataforma encima de la planta de producción de GKN Aerospace en St. Louis, Missouri, y ver el progreso en la reconstrucción de las máquinas fresadoras multihusillo en esas instalaciones. Las máquinas renovadas son todas azules.

Estas enormes máquinas producen grandes partes de aeronaves, con sus gantry de tres husillos fresando tres partes de aluminio o titanio al tiempo. El tamaño de cama típico para una de estas máquinas es 3,96 m de ancho por 27,4 m de largo. Estas máquinas son reconstruidas sistemáticamente, con el hardware renovado y los controles reemplazados —el paso final en cada una de estas reconstrucciones es repintar la máquina de azul—. Ahora, con 27 de las 54 máquinas gantry reconstruidas de esta forma, la inversión ha sido lo suficientemente grande para que el azul profundo comience a dominar las instalaciones.

La inversión también ha sido lo suficientemente grande para afectar las instalaciones de otra forma significativa. GKN llegó a una conclusión que resalta el verdadero valor de todo este trabajo. Específicamente, la planta cayó en la cuenta de que el beneficio potencial total de la inversión en la reconstrucción de máquinas se obtendría solo cuando la planta tuviera su manejo de herramientas bajo control.  

Ahora bien, incluso mientras continúa la reconstrucción de los gantry, GKN ha puesto en sitio un nuevo sistema de manejo de herramientas, que cambia radicalmente la forma como la instalación asigna, organiza e incluso carga la herramienta en estas máquinas.

Llegar a este punto no fue fácil. Los errores relacionados con la herramienta siempre se habían visto como una parte inevitable en el proceso de mecanizar las partes más complejas de las máquinas gantry. Cualquiera de estas partes podía requerir cientos de herramientas, y los errores de herramienta podían ser el resultado no solo de alistamientos erróneos de herramienta, sino también de fallas en la fabricación de la herramienta (más de esto abajo). Cuando estos errores de la herramienta eran pequeños, podían producir defectos que se corregirían después. Cuando los errores eran grandes, generalmente se detectaban antes de que pudieran dañar la parte, pero no tan seguido. En una ocasión importante, un error de herramientas causó un sobrecorte que generó pérdidas de cientos de miles de dólares en forjas de titanio que tuvieron que desecharse.

A raíz de este suceso, la dirección corporativa de GKN se preguntó: “¿Qué hace falta para asegurarse de que esto no vuelva a suceder?”.

“Un prealistamiento automático” fue la respuesta inicial del personal de la planta. Es decir, la planta necesitaba una medición de herramientas lo suficientemente sofisticada para desarrollar de manera rápida una inspección detallada de cada herramienta.

Pero no. Una reflexión posterior y una discusión entre el personal de la planta de St. Louis reveló que el prealistamiento por sí solo no sería suficiente. Una herramienta medida con error por el prealistador podría llegar así a la producción. Una herramienta medida como correcta por el prealistador, incluso podría usarse con una compensación o un programa erróneos. Lo que la planta realmente necesitaba era un sistema que pudiera detectar errores relacionados con la herramienta y también detenerlos. En pocas palabras, la planta requería un sistema para garantizar que las herramientas correctas con las compensaciones correctas fueran cargadas para las operaciones de mecanizado correctas todas las veces.

Un equipo en St. Louis, que incluía ingenieros, programadores y mecánicos, comenzó a reunirse regularmente para trabajar en un sistema que pudiera lograr exactamente esto.
Al final, la solución requirió mucho más que prealistadores. Demandó el uso de hardware, software y nuevos procedimientos en una estrategia acoplada. Algunos elementos del nuevo sistema se detallan luego.

En general, uno de los aspectos más notables del sistema, tal como opera hoy, es la forma en que captura y corrige las variables que muchos talleres ni siquiera reconocen como variables. Errores humanos invisibles en la forma como se hacen las herramientas, cuando se alistan o se cargan en la máquina, afectan todos los días la precisión de las partes mecanizadas. A menudo, estas variaciones se tratan como una simple parte de la precisión “inherente” al taller. Si bien el peligro de estas variaciones puede magnificarse en GKN, por el tamaño y costo de estas partes, un sistema de manejo de herramientas que incorpore por lo menos algunos de los elementos mencionados más adelante podría beneficiar potencialmente a casi cualquier instalación de mecanizado de producción.

Acerca del autor

Peter Zelinski

Peter Zelinski es editor de proyectos especiales de la revista Modern Machine Shop, del grupo editorial Gardner Publications con sede en Cincinnati, Ohio, E.U.
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