Máquinas de torno CNC y capacidad de producción: El reto de fabricar más piezas con el mismo espacio de fábrica.

Los fabricantes de Norteamérica, Centroamérica y Sudamérica se enfrentan a un problema recurrente.

La demanda de los clientes está aumentando, los plazos de producción son cada vez más ajustados y las expectativas de entrega son más exigentes.

La solución tradicional sería sencilla:

Compre más máquinas y amplíe la capacidad de producción.

Sin embargo, para muchos fabricantes, esto ya no es fácil.

Agregar más equipo puede requerir:

• Espacio adicional en la planta de la fábrica

• Nueva infraestructura eléctrica

• Más operadores

• Mayores costos de las instalaciones

• Mayores recursos de mantenimiento

• Sistemas adicionales de manipulación de materiales

En las regiones industriales donde la expansión de las fábricas es costosa o difícil, simplemente aumentar el número de máquinas puede no ser la mejor solución.

Esto plantea una importante cuestión de fabricación:

¿Cómo puede una empresa producir más piezas sin aumentar significativamente la superficie que ocupa su fábrica?

En las operaciones de torneado, la solución suele comenzar por mejorar la productividad de cada torno individual.

Un torno CNC moderno puede ayudar a los fabricantes a aumentar la producción no solo cortando más rápido, sino también reduciendo el tiempo que la máquina no está produciendo piezas.

Este artículo se centra en un problema importante que afecta a los fabricantes en todo el continente americano:

Capacidad de producción limitada debido a la mala utilización de la maquinaria.

El verdadero problema a menudo no es la escasez de máquinas.

Cuando la capacidad de producción se ve limitada, muchas empresas consideran de inmediato la posibilidad de adquirir equipos adicionales.

Sin embargo, antes de invertir en más maquinaria, los fabricantes deberían analizar la eficiencia con la que se utilizan sus equipos actuales.

Un torno CNC puede emplear una cantidad significativa de tiempo:

• Esperando a un operador

• Esperando material

• Prepararse para un nuevo trabajo

• Esperando cambios en las herramientas

• A la espera de la inspección

• Estar ocioso entre turnos

Durante estos periodos, la máquina ocupa un valioso espacio en la fábrica, pero no produce piezas.

Este es el problema de la capacidad oculta.

La pregunta no es solo:

¿Cuántas máquinas tiene la fábrica?

La pregunta más importante es:

¿Cuánto tiempo de mecanizado productivo genera realmente cada máquina?

Un fabricante con menos máquinas de alta utilización puede producir más que una empresa con muchas máquinas que funcionan de manera ineficiente.

Comprensión de la utilización de la máquina en el torneado CNC

La utilización de la maquinaria mide la eficacia con la que se utiliza el equipo durante el tiempo de producción disponible.

Un torno que permanece encendido durante diez horas no necesariamente produce piezas durante diez horas.

Parte de ese tiempo puede perderse debido a:

• Configuración

• Carga de material

• Preparación de herramientas

• Cambios en el programa

• El operador se detiene

• Inspección

• Tiempo de inactividad no planificado

Por ejemplo, una fábrica puede utilizar un torno CNC durante diez horas al día.

Si la máquina solo corta piezas durante cinco horas, su productividad es limitada.

Mejorar esta utilización puede aumentar la capacidad de producción sin necesidad de comprar otra máquina.

Esta es una de las mayores ventajas de la automatización CNC moderna.

La mayor pérdida de capacidad: tiempo sin recortes

Los fabricantes suelen centrarse mucho en la velocidad de corte.

Sin embargo, el tiempo que no se dedica al corte puede consumir un gran porcentaje de la jornada de producción.

El tiempo sin corte puede incluir:

Carga de piezas

La máquina espera mientras el operario retira una pieza terminada y carga una nueva pieza de trabajo.

Cambios en las herramientas

La máquina se detiene mientras se cambian o se recolocan las herramientas manualmente.

Configuración de la máquina

La producción se detiene mientras los operarios se preparan para recibir una nueva pieza.

Ajuste del programa

Los operarios pueden dedicar tiempo a modificar programas y verificar los parámetros de mecanizado.

Inspección

La máquina podría tener que esperar mientras se miden y aprueban las piezas.

Reducir estas interrupciones puede aumentar significativamente la cantidad de componentes terminados que se producen cada día.

Cómo las modernas máquinas de torno CNC aumentan la capacidad de producción

Un torno CNC de alta eficiencia ayuda a los fabricantes a convertir más tiempo disponible en tiempo de mecanizado productivo.

Varias tecnologías pueden contribuir a este objetivo.

1. Las torretas portaherramientas automáticas reducen las interrupciones en la producción.

Muchos tornos CNC utilizan sistemas de torreta portaherramientas.

En la máquina pueden permanecer instaladas varias herramientas de corte.

Durante el ciclo de mecanizado, el sistema CNC indexa automáticamente la herramienta necesaria.

Esto reduce la intervención manual en operaciones como las siguientes:

• Frente a

• Torneado tosco

• Termina de girar

• Ranurado

• Enhebrado

• Perforación

• Aburrido

El resultado es un proceso de mecanizado más continuo.

Para piezas que requieren múltiples operaciones, la indexación automática de herramientas puede reducir significativamente el tiempo improductivo.

2. La automatización mantiene la máquina en funcionamiento.

Una de las formas más efectivas de aumentar la capacidad de producción es reducir el tiempo que la máquina espera a los operarios.

Las opciones de automatización pueden incluir:

• Alimentadores de barras

• Cargadores automáticos

• Sistemas de carga robótica

• Sistemas de descarga automática

• Recolectores de piezas

Para la producción de barras de material, un alimentador de barras puede suministrar material al torno de forma continua.

Para componentes de mayor tamaño, se pueden considerar sistemas de carga robótica.

La solución correcta depende de:

• Tamaño de la pieza de trabajo

• Volumen de producción

• Geometría de la pieza

• Presupuesto

La automatización debe seleccionarse en función de las necesidades reales de producción.

El objetivo no es simplemente añadir tecnología.

El objetivo es aumentar el tiempo productivo de las máquinas.

3. Los cambios más rápidos mejoran la capacidad de producción de alta variedad.

Los fabricantes de todo el continente americano gestionan cada vez más una mayor variedad de pedidos de clientes.

En lugar de producir un solo componente durante varias semanas, una fábrica puede necesitar procesar:

• Lotes pequeños

• Piezas personalizadas

• Múltiples tamaños de componentes

• Cambios de diseño frecuentes

Esto crea un entorno de producción con una gran variedad de materiales.

En la fabricación con alta variedad de productos, la eficiencia en la configuración se vuelve fundamental.

Una máquina que requiere varias horas para cambiar de una pieza a otra puede perder una capacidad de producción significativa.

Los tornos CNC modernos pueden ayudar a mejorar los cambios de formato mediante:

• Programas CNC almacenados

• Herramientas estandarizadas

• Sujeción de piezas repetible

• Procedimientos de configuración documentados

Reducir el tiempo de preparación permite a los fabricantes dedicar más tiempo a la producción de piezas.

4. La gestión mejorada de chips permite una producción continua.

El mecanizado continuo genera grandes cantidades de virutas.

Si los chips no se eliminan eficazmente, pueden provocar:

• interrupciones de la máquina

• Requisitos de limpieza del operador

• Problemas de manipulación de piezas

• Preocupaciones de seguridad

Un sistema de gestión de chips configurado correctamente puede soportar períodos más prolongados de funcionamiento continuo.

Dependiendo de la aplicación, los fabricantes pueden requerir:

• Transportadores de virutas

• Sistemas de refrigeración

• Sistemas de recolección de chips

Una gestión eficaz de los chips es especialmente importante para los fabricantes que buscan una mayor utilización de la maquinaria.

Aumentar la capacidad no siempre significa aumentar la velocidad del husillo.

Es fácil suponer que una mayor velocidad del husillo produce automáticamente más piezas.

Sin embargo, aumentar la velocidad de corte por sí solo puede no resolver los problemas de capacidad.

Los parámetros de corte excesivos pueden provocar:

• Desgaste más rápido de la herramienta

• Calidad superficial reducida

• Aumento de la vibración

• Más piezas rechazadas

El mejor enfoque consiste en optimizar todo el proceso de mecanizado.

Los fabricantes deberían tener en cuenta lo siguiente:

• Recortar tiempo

• Tiempo de configuración

• Cambios en las herramientas

• Tiempo de carga

• Tiempo de inspección

• tiempo de inactividad de la máquina

El objetivo es aumentar la cantidad de piezas buenas producidas por hora .

La importancia de la OEE en la producción de tornos

Los fabricantes que buscan una mayor capacidad de producción suelen utilizar la Eficiencia General de los Equipos (OEE, por sus siglas en inglés) para evaluar el rendimiento de la producción.

La OEE considera tres factores importantes:

Disponibilidad

¿De cuánto tiempo está disponible la máquina para la producción?

Actuación

¿Con qué eficiencia funciona la máquina en comparación con su capacidad prevista?

Calidad

¿Cuántas piezas aceptables se producen?

Estos factores demuestran por qué la velocidad de la máquina por sí sola no es suficiente.

Una máquina muy rápida con frecuentes tiempos de inactividad o altas tasas de desperdicio puede tener una productividad general menor.

Un torno CNC fiable con un rendimiento estable puede proporcionar un mayor valor de producción a largo plazo.

El desafío de la industria manufacturera en América: el aumento de los costos de expansión de las fábricas.

En muchos mercados industriales, ampliar una fábrica puede requerir una inversión significativa.

Los fabricantes pueden enfrentarse a:

• Mayores costos de construcción

• Mayores necesidades energéticas

• Necesidades laborales adicionales

• Mayor inversión en equipos

• Aumento de los gastos de las instalaciones

Para los fabricantes pequeños y medianos, la ampliación de la fábrica puede no ser posible de inmediato.

Por lo tanto, mejorar la productividad de los equipos existentes puede ser una estrategia más práctica.

Al aumentar la utilización de la maquinaria, un fabricante puede incrementar la producción antes de invertir en:

• Edificios de producción adicionales

• Más máquinas

• Instalaciones más grandes

Esto puede mejorar la rentabilidad de las inversiones en equipos existentes.

Cómo la automatización ayuda a abordar las limitaciones laborales

Tradicionalmente, aumentar la capacidad de producción requiere más trabajadores.

Sin embargo, muchos fabricantes en todo el continente americano se enfrentan a dificultades para contratar operadores de maquinaria con experiencia.

La automatización puede ayudar a los empleados actuales a gestionar equipos más productivos.

En lugar de realizar continuamente tareas repetitivas de carga y descarga, los operarios pueden centrarse en:

• Supervisión de múltiples máquinas

• Control de calidad

• Gestión de herramientas

• Planificación de la producción

Esto puede ayudar a los fabricantes a aumentar la producción sin necesidad de incrementar proporcionalmente la mano de obra.

La automatización no elimina la necesidad de trabajadores cualificados.

Permite que los empleados cualificados se centren en actividades de mayor valor.

Cómo elegir el torno CNC adecuado para una mayor capacidad de producción.

No todos los tornos están diseñados para el mismo tipo de producción.

Los fabricantes deben evaluar sus necesidades reales.

Volumen de producción

La producción a gran escala puede beneficiarse de:

• Automatización

• Alimentadores de barras

• Indexación rápida de herramientas

• Manipulación automática de piezas

La producción de menor volumen puede requerir una mayor flexibilidad.

Tamaño de la pieza de trabajo

Los fabricantes deberían tener en cuenta lo siguiente:

• Diámetro máximo de torneado

• Longitud máxima de giro

• Tamaño del mandril

• Capacidad del bar

La máquina debe ser compatible con la gama de componentes real.

Número de operaciones requeridas

Una pieza que requiere múltiples operaciones puede beneficiarse de una máquina con:

• Capacidad de la torreta de herramientas

• Opciones de herramientas en vivo

• Capacidad de mecanizado adicional

Reducir el número de configuraciones independientes puede mejorar la capacidad.

Nivel de automatización requerido

La automatización debe ajustarse a las necesidades de producción.

Para la producción de bajo volumen, puede que no sea necesario un sistema altamente automatizado.

Para componentes repetitivos de gran volumen, la automatización puede proporcionar beneficios significativos.

Torno CNC de bancada plana y torno CNC de bancada inclinada: consideraciones sobre la capacidad

Las diferentes estructuras de las máquinas pueden dar lugar a diferentes estrategias de producción.

Torno CNC de bancada plana

Un torno CNC de bancada plana puede ser adecuado para fabricantes que requieran:

• Mecanizado flexible

• Mayor capacidad de piezas de trabajo

• Torneado de uso general

Puede ser una solución práctica para una amplia gama de aplicaciones.

Torno CNC de bancada inclinada

Un torno CNC de bancada inclinada se asocia comúnmente con una producción más automatizada.

Entre las posibles ventajas se incluyen:

• Evacuación eficiente de virutas

• Integración de la torreta de herramientas

• Diseño de producción compacto

• Compatibilidad con la automatización

La máquina adecuada depende de la pieza de trabajo y de los requisitos de producción.

Cómo Alpha ayuda a los fabricantes a aumentar su capacidad de producción

Alpha ofrece soluciones de torno y torneado CNC diseñadas en función de diferentes requisitos de producción.

Aumentar la capacidad no siempre consiste en comprar la máquina más grande posible.

La mejor solución depende de:

• Dimensiones de la pieza de trabajo

• Tipo de material

• Volumen de producción

• Precisión requerida

• Número de operaciones de mecanizado

• Requisitos de automatización

• Diseño de la fábrica

Alpha puede ayudar a los fabricantes a evaluar una solución de torneado basándose en el proceso de producción completo.

Para las empresas con espacio limitado en sus fábricas, la prioridad debe ser aumentar la productividad de cada metro cuadrado.

Un torno CNC configurado correctamente puede ayudar a mejorar:

• utilización de la máquina

• Continuidad de la producción

• Capacidad de automatización

• eficiencia de cambio

El resultado puede ser una mayor capacidad de producción sin necesidad de ampliar inmediatamente el espacio disponible.

Preguntas frecuentes sobre tornos

¿Para qué se utiliza un torno CNC?

Un torno CNC se utiliza para realizar operaciones de torneado automatizadas, como el refrentado, el torneado, el roscado, el ranurado, el taladrado y el mandrinado.

¿Cuál es la diferencia entre un torno CNC y un torno manual?

Un torno CNC utiliza instrucciones programadas para controlar los movimientos de mecanizado, mientras que un torno manual depende en mayor medida del control directo del operario.

¿Cómo mejora un alimentador de barras la productividad de un torno CNC?

Un alimentador de barras suministra automáticamente el material en barra a la máquina, lo que reduce la cantidad de carga manual de material necesaria durante la producción repetitiva.

¿Qué es la OEE en la fabricación?

La OEE, o Eficacia General de los Equipos, es una medida que tiene en cuenta la disponibilidad de la máquina, el rendimiento de la producción y la calidad del producto final.

¿Cómo mejoran los fabricantes la utilización de las máquinas CNC?

Los fabricantes pueden mejorar la utilización de los recursos reduciendo el tiempo de preparación, minimizando el tiempo de inactividad de las máquinas, mejorando la automatización, manteniendo los equipos adecuadamente y optimizando la programación de la producción.

Una mayor capacidad de producción comienza con una mejor utilización de la maquinaria.

Para los fabricantes de todo el continente americano, aumentar la producción se está volviendo cada vez más difícil.

El espacio industrial es caro.

Los recursos laborales son limitados.

Las expectativas de los clientes siguen aumentando.

Sin embargo, comprar más máquinas no siempre es la primera solución.

Antes de ampliar una fábrica, los fabricantes deberían analizar cuánta capacidad productiva ya tienen disponible en sus instalaciones actuales.

Un torno CNC moderno puede ayudar a los fabricantes a producir más mediante:

• Reducción del tiempo de inactividad

• Compatibilidad con cambios automáticos de herramientas

• Mejorar la eficiencia del cambio de formato

• Aumentar la utilización de la maquinaria

• Apoyar la automatización

• Reducción de interrupciones innecesarias en la producción

El objetivo es simple:

Haz que cada hora de producción disponible sea más productiva.

Para los fabricantes con espacio limitado en planta, mejorar la eficiencia de las operaciones de torneado existentes puede proporcionar una vía práctica hacia una mayor capacidad de producción y una mayor competitividad a largo plazo.

Explore las soluciones de tornos Alpha

¿Busca un torno o un torno CNC para aumentar la capacidad de producción sin ampliar su fábrica?

Alpha puede ayudarle a evaluar una solución de torneado en función de sus necesidades:

• Tamaño de la pieza de trabajo

• Tipo de material

• Volumen de producción

• Precisión requerida

• Operaciones de mecanizado

• Objetivos de automatización

• Requisitos de espacio de la fábrica

Póngase en contacto con nosotros para hablar sobre su aplicación de torneado CNC y explorar una solución de torno adecuada para aumentar la capacidad de producción.