Una plataforma web única y un enfoque de producción sin intervención permiten entregas al día siguiente

Reducción de los plazos de entrega de piezas mecanizadas pequeñas

YouniQ Machining se fundó en noviembre de 2017 para hacer frente a una grave limitación en el mecanizado de pequeñas piezas y fijaciones que se utilizan principalmente para pruebas y mediciones. La fabricación de estas piezas suele subcontratarse, pero las instalaciones de producción no están bien equipadas para atender las peticiones. La fabricación de piezas únicas suele requerir de ocho a doce semanas cuando se opta por procesos de mecanizado convencionales. En cambio, muchas piezas pueden fabricarse con procesos de impresión en 3D que reducen el plazo de entrega a solo dos días laborables. YouniQ Machining se planteó si era posible una reducción similar del plazo de entrega para la industria del mecanizado.

Las tecnologías de fabricación aditiva/impresión en 3D surgieron en un momento en el que las plataformas online estaban ampliamente aceptadas; los modelos de negocio de la mayoría de las empresas que ofrecían servicios de impresión en 3D se centraron mucho en las plataformas 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. Tras investigar un poco, se hizo evidente que estas tolerancias casi nunca son un verdadero obstáculo: la mayoría de los talleres de mecanizado determinan las tolerancias basándose en planos técnicos en 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 causas de los largos plazos de entrega son los embudos de producción, la falta de personal cualificado, los procesos innecesariamente conservadores y la falta de disponibilidad de material.

Resolver el problema a través de la digitalización

El principal reto de YouniQ Machining era crear un modelo de negocio completamente nuevo para revolucionar la producción puntual de una o pocas piezas mecanizadas. La empresa abandonó los planteamientos tradicionales y reinventó todo el proceso desde cero, desde la recepción y evaluación del pedido hasta la producción y la entrega. La única forma de hacer realidad este nuevo planteamiento era digitalizando todos los elementos del proceso.

Recrear el taller de mecanizado como una solución web

YouniQ Machining imaginó un flujo digital que pudiera agilizar y acelerar el ciclo del pedido a la fabricación: una versión web del taller de mecanizado que pudiera aportar la eficiencia y velocidad de los servicios de impresión en 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 ordenador (CAD) y carga el archivo CAD en un portal web. Una vez cargado, YouniQ podría aplicar rutinas automatizadas que analizan el modelo para comprobar la viabilidad de fabricación y crear un presupuesto basado en el tiempo de mecanizado y el material simulados. La empresa podría proporcionar al cliente un modelo 3D descargable de la pieza con los resultados de mecanizado previstos, que el cliente podría utilizar, por ejemplo, para verificar su ajuste en un ensamble. Los clientes podían ajustar el presupuesto en función del material, la cantidad, la entrega y los requisitos posteriores al mecanizado, y luego hacer el pedido. A continuación, mediante programas generados por ordenador, el personal de YouniQ y el taller de mecanizado moderno de la empresa podían producir las piezas, y organizar la entrega en el momento y lugar especificados por el cliente.

Seleccionar las herramientas

Uno de los principales retos para hacer realidad el taller de mecanizado web era conectar el entorno web con las soluciones de diseño y fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM). Como no había ninguna solución lista para usar, YouniQ tuvo que programarlo todo manualmente. Era fundamental disponer de una solución de CAD/CAM con una interfaz avanzada de programación de aplicaciones (API).

YouniQ Machining trabajó inicialmente con un proveedor de soluciones de CAD/CAM que ofrecía una buena integración web, pero el proveedor no pudo cumplir los requisitos de la API. Otro proveedor de soluciones de CAM ofrecía una API potente, pero fallaba en la integración web y la funcionalidad de CAD. La empresa contrató entonces a Siemens Digital Industries Software, que ofreció soluciones que cumplían todos los requisitos de YouniQ Machining.

A través de su software de desarrollo de productos NX™, Siemens ofrecía las mejores funcionalidades de su clase en integración de CAD/CAM y programación de aplicaciones, que superaban rápidamente a las de los demás proveedores y estaban totalmente abiertas a un sinfín de posibilidades. Las funcionalidades de NX que satisfacían todas las necesidades fueron la integración web del formato de datos JT™ y la API abierta de NX para programación y personalización. Juntos, estos elementos clave ofrecían un entorno abierto, grandes posibilidades de programación y una sólida conexión con las funciones de CAD, que se fue haciendo cada vez más importante con el tiempo.

Materializar la idea gracias a la digitalización

YouniQ utilizó la solución de Siemens para rediseñar los procesos convencionales mediante la digitalización integral. El resultado es un proceso que ofrece a los clientes precios transparentes, feedback directo sobre la producibilidad, alternativas de acabado y modificaciones de diseño que reducen los costes y los plazos de entrega. Y lo que es más importante, el proceso agilizado y digitalizado redujo los plazos de entrega de ocho-doce semanas a tan solo dos días. Además, el proceso no requiere que los clientes proporcionen extensos planos técnicos en 2D.

El modelado síncrono acelera las modificaciones de diseño

Una funcionalidad clave de la solución NX que permitió reinventar el proceso es el modelado síncrono, una tecnología que permite la edición directa de la geometría de los componentes independientemente del sistema CAD de origen. El modelado síncrono eliminó la necesidad de modificar manualmente el diseño CAD original; con NX, YouniQ Machining puede rediseñar fácilmente la pieza para asegurarse de que todas las especificaciones y tolerancias se ajustan a los requisitos.

Automatización de la programación NC con el mecanizado

Las funcionalidades de mecanizado basado en figuras de NX CAM también fueron fundamentales para el flujo digital. Con el mecanizado basado en figuras, los programas de control numérico (NC) pueden crearse automáticamente a partir de las figuras del modelo del componente. Una funcionalidad llamada Editor de conocimientos de maquinado (MKE) permitió a los ingenieros de YouniQ registrar todas las reglas y herramientas utilizadas en el mecanizado de las figuras para registrar conocimientos y datos que permiten la programación NC automatizada.

Resultados

Con la funcionalidad del taller de mecanizado web y el flujo de trabajo automatizado y sin intervención, YouniQ Machining ha podido reducir el tiempo de comercialización de las típicas ocho a doce semanas de la competencia a dos días (entrega rápida). La empresa también ofrece opciones de entrega adicionales que reducen los costes: entrega normal en cinco días laborables y entrega económica en 15 días laborables.

Con su flujo de trabajo completamente digitalizado, YouniQ Machining ha obtenido márgenes superiores a los de sus competidores con los que puede invertir en innovaciones para el futuro. La empresa también ha reducido su dependencia de expertos muy cualificados y ha disminuido su carga administrativa, lo que le permite centrarse en su negocio principal de mecanizado. Con los procesos definidos y programados en NX, la empresa ha estandarizado sus procesos de desarrollo y ha permitido la estandarización de su hardware de fabricación.

Aunque la solución NX CAM de Siemens fue un elemento clave en la consecución de estos notables resultados, el apoyo y el asesoramiento profesionales de Emixa Industry Solutions también contribuyeron en gran medida. Gracias a sus profundos conocimientos de Siemens NX CAD/CAM, automatización y posprocesamiento, y a su experiencia en la industria, este socio comercial «platinum» de Siemens fue capaz de traducir las necesidades empresariales de YouniQ Machining en propuestas y soluciones concretas y tangibles. Gracias a su amplia experiencia de apoyo a clientes en entornos exigentes con soluciones técnicas de alta gama, Emixa Industry Solutions pudo ejecutar una implementación rápida y sin fricciones, limitando los tiempos de inactividad y otras interrupciones. Además, Emixa Industry Solutions ofrece un bucle de feedback continuo para identificar y dar respuesta a los retos y desarrollos del futuro.

Planes de futuro

En el futuro, YouniQ Machining pretende añadir más interactividad a su entorno web, incluida la posibilidad de que los clientes añadan tolerancias sin planos en 2D, y eliminar la aprobación manual de productos mediante el uso de algoritmos avanzados. La empresa también pretende automatizar el procesamiento de la información de producto y fabricación (PMI o anotaciones 3D en modelos de piezas) para permitir el diseño basado en modelos y ofrecer una mayor variedad de materiales.