Industria: Maquinaria industrial
Reducción de los plazos de entrega de piezas mecanizadas pequeñas
YouniQ Machining se fundó en noviembre de 2017 para abordar una grave limitación en el mecanizado de pequeñas fijaciones y piezas que se utilizan principalmente para pruebas y mediciones. La producción de estas piezas suele subcontratarse, pero las instalaciones de producción no están bien equipadas para atender las solicitudes. La fabricación de piezas únicas suele requerir de ocho a 12 semanas cuando se producen con procesos de mecanizado convencionales. En cambio, muchas piezas pueden fabricarse con procesos de impresión 3D que reducen el plazo de entrega a sólo dos días laborables. YouniQ Machining se planteó si era posible una reducción similar del plazo de entrega para el sector del mecanizado.
Las tecnologías de fabricación aditiva/impresión 3D surgieron en un periodo en el que las plataformas en línea estaban comúnmente aceptadas; los modelos de negocio de la mayoría de las empresas que ofrecían servicios de impresión 3D se centraron mucho en las plataformas basadas en web desde el principio. El mecanizado industrial es mucho más conservador, pero tras investigar las posibilidades y limitaciones, YouniQ Machining no pudo determinar por qué no se podía reducir significativamente el tiempo de comercialización.
Los únicos factores limitantes que identificó la empresa fueron las tolerancias dimensionales, que suelen ser mucho menores en el mecanizado. Después de investigar un poco, se hizo evidente que estas tolerancias casi nunca son un obstáculo: la mayoría de los talleres de mecanizado determinan las tolerancias basándose en dibujos técnicos 2D que especifican grados de tolerancia genéricos y excesivamente ajustados del sistema ISO de límites y ajustes que dan como resultado un ajuste apretado. Otras razones de los largos plazos de entrega son los embudos de producción sobrecargados, la falta de personal cualificado, los procesos innecesariamente conservadores y la falta de disponibilidad de material.
Resolviendo el problema mediante la digitalización
El principal desafío de YouniQ Machining fue crear un modelo de negocio completamente nuevo que revolucionara la producción de piezas mecanizadas para entregas únicas o de pocas unidades. Abandonaron los enfoques tradicionales y rediseñaron todo el proceso desde cero, abarcando desde la recepción de pedidos, su evaluación, la producción y la entrega. La única manera de lograr este nuevo enfoque fue digitalizando cada elemento del proceso.
Imaginando un taller de mecanizado basado en la web
YouniQ Machining visualizó un flujo digital que optimizara y acelerara el ciclo de pedido a producción, un taller de mecanizado en línea que aplicara la eficiencia y velocidad de los servicios de impresión 3D a los procesos de mecanizado. El flujo digital comienza cuando el cliente prepara un modelo 3D del componente deseado en cualquier programa de diseño asistido por computadora (CAD) y luego sube el archivo CAD a un portal web. Una vez cargado, YouniQ aplica rutinas automatizadas que analizan la manufacturabilidad del modelo y generan una cotización basada en el tiempo simulado de mecanizado y el material. El cliente recibe un modelo 3D descargable de la pieza con los resultados esperados del mecanizado, que puede usar para verificar su ajuste en un ensamblaje. El cliente puede ajustar la cotización según el material, cantidad, entrega y requisitos de posmecanizado, y luego realizar el pedido. Usando programas generados por computadora, el equipo de YouniQ y su taller de máquinas producen las piezas y organizan la entrega en el tiempo y lugar especificados por el cliente.
Plataforma web única y enfoque de producción sin contacto habilitan entregas al día siguiente
Uno de los principales desafíos para materializar el taller de mecanizado en línea fue conectar el entorno web con las soluciones de diseño y manufactura asistidos por computadora (CAD/CAM). Como no había una solución prefabricada disponible, YouniQ tuvo que programar todo manualmente. Una solución CAD/CAM con una interfaz de programación de aplicaciones (API) robusta era fundamental.
YouniQ comenzó trabajando con un proveedor de soluciones CAD/CAM que ofrecía buena integración web, pero no pudo cumplir con los requisitos de la API. Otro proveedor de CAM tenía una API fuerte, pero falló en la integración web y la capacidad de CAD. Finalmente, la empresa se asoció con Siemens Digital Industries Software, que ofrecía soluciones que cumplían con todos los requisitos de YouniQ Machining.
A través del software de desarrollo de productos NX™, Siemens ofreció capacidades de integración CAD/CAM de primer nivel y programación de aplicaciones, superando rápidamente a otros proveedores. Las capacidades de NX que resolvieron los problemas incluyeron la integración web del formato de datos JT™ y la API NX Open para programación y personalización. Estos elementos clave ofrecieron un entorno abierto con grandes posibilidades de programación y una conexión sólida con CAD, que se volvió cada vez más importante con el tiempo.
Digitalización completa para cumplir la visión
YouniQ usó la solución de Siemens para rediseñar los procesos convencionales mediante una digitalización completa. El resultado es un proceso que ofrece precios transparentes, retroalimentación directa sobre la capacidad de producción, alternativas de acabado y modificaciones de diseño que reducen costos y tiempos de entrega. Lo más importante es que el proceso digitalizado redujo los tiempos de entrega de entre ocho y 12 semanas a tan solo dos días. Además, el proceso no requiere que los clientes proporcionen extensos dibujos técnicos en 2D.
Modelado sincrónico que acelera las modificaciones de diseño
Una capacidad clave de la solución NX que permitió este proceso reimaginado es el modelado sincrónico, una tecnología que permite la edición directa de la geometría del componente sin importar su sistema CAD de origen. El modelado sincrónico eliminó la necesidad de modificar manualmente el diseño original; con NX, YouniQ puede rediseñar fácilmente la pieza para asegurarse de que todas las especificaciones y tolerancias coincidan con los requisitos.
Programación automatizada de CNC con mecanizado
Las capacidades de mecanizado basadas en características de NX CAM también fueron críticas para el flujo digital. Con este enfoque, los programas de control numérico (NC) se crean automáticamente en función de las características del modelo del componente. Una función llamada editor de conocimiento de la máquina (MKE) permitió a los ingenieros de YouniQ registrar todas las reglas y herramientas utilizadas en el mecanizado de las características, capturando conocimiento y datos que impulsan la programación automática de NC.
Resultados
Con su capacidad de taller de mecanizado en línea y el flujo de trabajo automatizado, YouniQ Machining ha reducido los tiempos de entrega de las típicas ocho a 12 semanas a solo dos días. Además, ofrece opciones de entrega adicionales que reducen los costos: entrega normal en cinco días hábiles y entrega económica en 15 días hábiles.
Gracias a su flujo de trabajo completamente digitalizado, YouniQ Machining ha logrado márgenes más altos que sus competidores, lo que le ha permitido invertir en futuras innovaciones. La empresa también ha reducido su dependencia de expertos altamente calificados y disminuido la carga administrativa, permitiéndole enfocarse en su negocio principal de mecanizado. Con procesos definidos y programados en NX, la empresa ha estandarizado sus procesos de desarrollo y habilitado la estandarización de su hardware de producción.
Aunque la solución NX CAM de Siemens fue clave para lograr estos resultados, el soporte y la consultoría de Emixa Industry Solutions también contribuyeron en gran medida. Con su profundo conocimiento de Siemens NX CAD/CAM, automatización y postprocesamiento, así como su amplio entendimiento del sector, este socio comercial Platinum de Siemens fue capaz de traducir las necesidades de negocio de YouniQ en propuestas y soluciones concretas. Su vasta experiencia en apoyar a clientes en entornos exigentes con soluciones técnicas de alta gama permitió una implementación rápida y sin problemas, minimizando tiempos de inactividad y otras interrupciones. Además, Emixa Industry Solutions proporciona un ciclo de retroalimentación continuo para identificar y resolver futuros desafíos.
Planes futuros
En el futuro, YouniQ Machining busca agregar más interactividad a su entorno web, incluida la capacidad de que los clientes agreguen tolerancias sin dibujos en 2D y eliminar la aprobación manual del producto mediante el uso de algoritmos avanzados. La empresa también planea automatizar el procesamiento de información de producto y manufactura (PMI – anotaciones 3D en modelos de piezas) para respaldar el diseño basado en modelos y ofrecer una mayor variedad de materiales.
