Cómo un fabricante de metales personalizado duplicó sus ingresos en medio de la pandemia

Un operador experimentado forma una pieza cosméticamente crítica utilizando una configuración que involucra calibraciones complejas y cinta de uretano para evitar marcas.

“El negocio de la chapa requiere automatización y gente inteligente. Necesitas ambos”.

Eso dijo David Cohen, gerente general de Edge Fabrication, un fabricante de metales personalizados con sede en Dallas que, a través de una pandemia, desafíos en la cadena de suministro, precios de materiales en forma de montaña rusa y escasez de mano de obra, ha duplicado su tamaño desde 2019. Al momento de escribir este artículo, el crecimiento no se ha desacelerado. Según Cohen, la tienda, que se especializa en 7-ga. y materiales más delgados, se ha beneficiado de una mayor inversión en infraestructura y relocalización.

La operación tampoco ha sido tímida en materia de reinversión. La empresa cuenta con dos plegadoras AMADA ATC (cambio automático de herramienta), una de ellas con seguidores de chapa; y un nuevo combo AMADA de punzonado/láser con torre y extracción de piezas, así como un cambiador de herramientas con capacidad para más de 200 punzones.

Dicho todo esto, Cohen no analiza nada de esto de forma aislada. Como gerente general de Edge, se unió al negocio de su familia hace 10 años, aportando una nueva perspectiva: específicamente, experiencia en análisis de datos. En esencia, la fabricación de metales a medida es un estudio en el tiempo. Cada ruta de trabajo, desde la cotización y el ingreso de pedidos hasta el envío, tiene una red de puntos de datos que afectan la rapidez con la que fluye el trabajo. Los tiempos de ciclo en el doblado y el corte son importantes, pero también lo son la llegada oportuna de los materiales y los componentes adquiridos, sin mencionar la confiabilidad de los proveedores de servicios externos. Hacer el mejor uso de todos estos puntos de datos, además de una buena dosis de sentido común, ha ayudado a Edge a aprovechar una ola de demanda que nunca disminuyó, incluso durante lo peor de la pandemia.

En 2011, la familia Cohen lanzó Thermal Edge, un fabricante de sistemas de control climático para recintos industriales. Dos años más tarde, compraron los activos de otro taller de trabajo de chapa del área de Dallas y lanzaron Edge Fabrication, operándolo como la división de fabricación de chapa de Thermal Edge. Hoy en día, el trabajo fabuloso personalizado de Edge Fabrication representa la mayor parte de su negocio; Thermal Edge es solo uno de muchos clientes. Dicho esto, el negocio personalizado no creció hasta convertirse en lo que es hoy de la noche a la mañana.

Cohen se rió entre dientes. “Es chapa de metal. ¿Qué tan difícil podría ser? Bueno, resultó que fue bastante difícil”.

Un despertar tan brusco no es inusual cuando los fabricantes de productos incorporan chapa metálica a sus propias instalaciones. Claro, una pieza de chapa parece bastante simple, pero construir una operación de fabricación efectiva puede volverse inmensamente complejo, especialmente cuando se involucran listas de materiales de varios niveles, cuando, por ejemplo, es necesario ensamblar un gabinete con un componente comprado en el momento justo. y todo esto debe compatibilizarse con cientos de trabajos diferentes en la planta.

El buen uso de los datos y los sistemas le ha dado a Edge Fabrication, bueno, una ventaja. No hay ninguna magia en ello. Gran parte se reduce a la trazabilidad, saber exactamente qué pasó, en qué parte y saber de dónde proviene el material. El resto implica examinar cada proceso, desde la cotización hasta el envío.

Cohen enfatizó, sin embargo, que además de los datos, también influye una buena dosis de sentido común. Señaló la máquina de café expreso de la sala de descanso que muele granos frescos. Luego señaló el piso limpio y bien iluminado del taller. Y señaló la temperatura: unos cómodos 74 grados, incluso durante una ola de calor de verano en Texas. El análisis de datos ayudó a optimizar las operaciones, pero para mejorar la jornada laboral de los empleados, los gerentes simplemente tomaron algunas decisiones de sentido común.

“Desde una perspectiva de limpieza, sabíamos que tenían que suceder dos cosas cuando nos mudamos aquí [a principios de 2019]”, dijo Cohen. En primer lugar, el aire tenía que estar limpio. No encontrarás una neblina azul flotando sobre la tienda. Los humos se recogen, el desbarbado y el pulido se realizan en cabinas, algo bueno para la calidad y la seguridad, considerando la variedad de materiales que procesa el taller. Alrededor del 40% del material que fluye a través de la operación es algún tipo de acero inoxidable; el resto es una mezcla de acero al carbono y aluminio.

Edge Fabrication, con sede en Dallas, duplicó sus ingresos entre 2019 y 2022 durante una pandemia, desafíos en la cadena de suministro y una grave escasez de mano de obra.

"En segundo lugar, sabíamos que necesitábamos un control climático total", dijo Cohen. “Tenemos dos unidades de rotación de aire, de esas que se usan en los hangares de aviones, y tenemos filtros gigantes. Sólo dos aires acondicionados para toda la instalación nos mantienen a una agradable temperatura de 74 grados durante todo el año”.

Cohen describió todo esto como un componente básico que ayuda a Edge a atraer y retener talento. “Hay que tener buenos beneficios y un salario justo. Necesita condiciones de trabajo seguras y de alta calidad. Y es necesario darle a la gente acceso a buena capacitación y oportunidades”.

Edge no es inmune a la escasez de mano de obra en la industria. La tienda todavía lucha por encontrar buena gente. Es sólo que cuando la gente se une, tiende a quedarse. "Normalmente no perdemos gente", dijo Cohen. "No creo que perdamos más que unas pocas personas al año, en todo caso".

Añadió que también se necesita algo más que aire acondicionado y un taller limpio para atraer y retener a buenas personas. Como excelente ejemplo, señaló un freno AMADA ATC con seguidores de láminas y un indicador de curvatura para medir el ángulo durante el proceso. "No tienen que levantar herramientas y no se rompen la espalda".

El indicador de plegado garantiza una configuración de primera pieza en buen estado, mientras que el seguidor de hojas hace que el trabajo de los operadores sea más fácil y seguro y garantiza la calidad al eliminar de la ecuación la variabilidad de la operación manual. Especialmente al doblar bridas en láminas grandes, la gravedad tiene un efecto cuando la lámina se balancea hacia arriba; un seguidor de hojas ayuda a eliminar esa variabilidad.

Para Cohen, la automatización en una fábrica personalizada no tiene que ver realmente con la velocidad. Cualquiera puede comprar un láser de alta potencia y maravillarse con las velocidades de corte y avance rápido. Pero ¿qué pasa con la programación, el microtabbing y hacer la vida más fácil para el equipo? ¿Qué tal inspeccionar los bordes de las piezas y decidir qué piezas deben pasar por el sistema de desbarbado de piezas planas? ¿Qué pasa con garantizar que los programas de plegado se ejecuten correctamente la primera vez?

Como describió Cohen, la estrategia de Edge es utilizar la automatización para complementar y aumentar el talento del taller. Para ilustrar el concepto, describió el uso que hace el taller de la programación de plegados fuera de línea. Dos de los operadores de frenos más experimentados de Edge (que suman más de 50 años de experiencia en doblado) ahora programan los frenos fuera de línea. El esfuerzo ha ayudado a estandarizar las configuraciones en todo el taller y, lo más importante, ha ayudado a automatizar las partes más mundanas e irritantes del trabajo de un operador de frenos: lidiar con trabajos no diseñados en función de las herramientas disponibles. Los trabajos enviados mediante simulación de plegado fuera de línea utilizan anchos de matriz adecuados para el trabajo. Y para los ATC en particular, las herramientas ya están allí, ya sea en la plataforma de freno o en bastidores mecanizados adyacentes, listas para ser trasladadas a su lugar.

Todo esto permite a los gurús de los frenos del taller centrarse en los trabajos más desafiantes. "El software es fantástico, pero para el trabajo realmente complejo, interviene el ser humano", afirmó Cohen. "Ahí es donde entran nuestros muchachos con 20 a 30 años de experiencia y encuentran una mejor manera". Estos podrían involucrar piezas con secuencias de plegado intrincadas que, si no se realizan correctamente, podrían introducir algunas colisiones en las herramientas. Para otras piezas, un operador puede formar una brida parcialmente y luego pasar a otra brida antes de completar el resto del primer doblez. Como dijo Cohen: "Es el tipo de cosas en las que, si no pasas mucho tiempo delante de un freno, simplemente no lo verías".

El retrabajo es otra molestia que hace que el trabajo sea menos que estelar. Podría ser algo tan simple como hardware mal colocado. Quizás la revisión de la pieza equivocada llegó al piso, o la culpa es de una falta de comunicación con el cliente. En términos generales, el retrabajo es sólo una de las numerosas variabilidades inesperadas que pueden aparecer en toda la empresa. Tratar con demasiados de ellos puede ser el talón de Aquiles de una tienda fabulosa personalizada.

Para identificar y mitigar dicha variabilidad, Cohen y su equipo no recurrieron simplemente a sistemas de medición de alta tecnología ni a análisis complejos. En cambio, convocó una reunión y trajo un montón de notas adhesivas.

Un seguidor de hojas ayuda al operador a formar una brida de borde en una pieza complicada, utilizando una de las dos plegadoras ATC de la empresa. Los indicadores de curvatura utilizan sondas para medir el ángulo durante el proceso.

"Trajimos a 15 personas de toda la empresa", dijo Cohen. El equipo creó un mapa de procesos, que detalla las tareas de cada función comercial y cómo fluía un pedido a través del negocio, desde la cotización hasta el envío. “Luego hicimos una de mis actividades favoritas: la lluvia de ideas silenciosa. Durante 20 minutos, nos sentamos en silencio y escribimos nuestras ideas, una idea por nota adhesiva. Luego agrupamos esas notas por área funcional”. Cotizaciones, ingeniería, compras, ingreso de pedidos, programación, calidad, corte, doblado, soldadura, acabado, ensamblaje: cada grupo tenía ideas para facilitar su trabajo. "A partir de ahí, elaboramos un plan para abarcar esas ideas y crear una plataforma que funcione para nosotros".

Ésta y otras reuniones similares tuvieron lugar hace unos cuatro años. Su objetivo era impulsar Edge Fabrication, transformándola de una división que prestaba servicios a Thermal Edge a una empresa independiente. Cohen y su equipo sabían que Dallas era un área en crecimiento y querían aprovecharla. “Aquí se está mudando gente talentosa”, dijo Cohen, “y vienen aquí a trabajar”.

Cohen también sabía que necesitaban invertir en automatización, y no sólo en la variedad “dura”. El cambio automático de herramientas en el plegado y la selección de piezas en el corte son excelentes tecnologías, pero no harán crecer un negocio con procesos ineficientes en otros lugares. Esto incluye funciones de oficina como cotizaciones y compras. Esto llevó a Cohen a actualizar el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) de Edge, eligiendo la plataforma Visual de Infor. Durante todo esto, esas silenciosas lluvias de ideas llenas de notas Post-It jugaron un papel fundamental.

“Muchas veces vimos Post-Its con pasos de proceso idénticos”, recordó Cohen, explicando que dos personas en diferentes áreas de la empresa básicamente realizaban lo mismo. "Y lo mejor fue cuando vimos pasos del proceso que ni siquiera se aplicarían con el nuevo sistema". Esto incluía software personalizado para la función de compras. “Antes de la pandemia, acudíamos a dos o tres proveedores para cotizar chapa. Ahora llega la pandemia y algunos vendedores ni siquiera tienen materiales y otros tienen precios escandalosos. Entonces, creamos un sistema de RFQ automatizado que envía correos electrónicos a tres veces más proveedores. Completan un formulario, lo envían de vuelta y nuestro sistema lo carga todo en un panel para el gerente de compras. Entonces, todo el lío de examinar correos electrónicos aleatorios [enviados por varios proveedores] simplemente desapareció”. El panel organiza las cotizaciones por precio y plazo de entrega, incorporando factores relacionados con el desempeño del proveedor.

La transformación en las compras fue solo una parte de un análisis detallado de cada paso del proceso en el negocio de Edge. El núcleo del negocio es la trazabilidad: la capacidad de rastrear qué sucedió exactamente con qué pieza o material, dónde y cuándo, y luego usar esos datos para tomar decisiones sobre el próximo trabajo o la próxima inversión en máquina o software.

"El problema más importante para nosotros es la trazabilidad de los lotes de nuestras láminas", explicó Cohen. “Entonces emitimos un lote específico de material para un trabajo específico. Si alguna vez tenemos un problema, podemos regresar y preguntar: '¿Quién lo emitió? ¿De qué proveedor vino? ¿Qué día llegó?'”

Los buenos datos también ayudan con la programación del trabajo. Al emitirse el pedido, el taller podría tener todo lo que necesita para comenzar un trabajo excepto, por ejemplo, un componente comprado, pero no hay pánico. El pedido de ese componente se realizó varias semanas antes y la entrega del trabajo al piso se programó cuidadosamente para que coincidiera con la llegada del componente comprado. El pedido se procesa en la tienda y el componente que falta llega en el momento justo.

Cuando se procesó inicialmente el pedido, el comprador sabía que el componente de compra tardaría varias semanas en llegar. También tiene datos históricos que muestran cuánto tiempo tardó el proveedor anteriormente, así como la confiabilidad de la entrega de ese proveedor.

Como explicó Cohen, Edge no es inmune a los contratiempos en la cadena de suministro. Pero tener buenos datos minimiza su impacto en la producción. Edge no quiere publicar un pedido y luego buscar el material faltante, ni quiere retrasar el lanzamiento del pedido hasta que todo esté interno; El plazo de entrega general sería demasiado largo. En cambio, quiere que las compras avancen en sincronía con el resto de la operación, solicitando material especial o componentes comprados en el momento justo.

Camine por el taller de Edge Fabrication y será más fácil comprender cómo este taller de 50 empleados creció tan rápidamente durante los últimos años tumultuosos. Son las cosas pequeñas.

El departamento de frenos de Edge emplea una combinación de operadores, desde aquellos que recién están aprendiendo a manejar los frenos ATC hasta personal experimentado que programa fuera de línea y trabaja en algunas de las partes más desafiantes de la compañía.

En hardware, verá a los operadores escanear códigos QR en contenedores de sujetadores, asegurándose de que la tuerca que se inserta coincida con la que está en la impresión. Pase por el combo de punzón/láser hasta el área de almacenamiento de herramientas de punzonado y verá una actividad aparentemente mundana: reafilado de punzones. No hay nada fuera de lo común, salvo que la antaño tediosa tarea de gestionar las herramientas de punzonado ahora está básicamente automatizada. Cada una de las 220 herramientas de perforación de Edge en el cargador tiene un código QR que rastrea su uso exacto. Por supuesto, todavía se requiere una inspección manual para tener en cuenta el desgaste inesperado de la herramienta. Pero la automatización de la gestión de herramientas proporciona una gran ayuda, ya que crea una base de datos sobre el uso de herramientas y las tendencias de desgaste.

Luego camine hasta el área de doblado y será testigo de cuán profundamente el cambio automático de herramientas ha alterado el mundo de las plegadoras. Cohen sacudió la cabeza y sonrió. “Solíamos hacer dos o tres configuraciones al día, y cada configuración duraba entre 30 y 45 minutos. Ahora, hemos reducido cada configuración a solo unos minutos cada una”.

Una operación de freno ahora pasa literalmente por docenas de configuraciones durante un turno, lo que permite que pequeños lotes de piezas fluyan rápidamente hacia el ensamblaje. Cohen señaló a un supervisor que trabajaba con un operador en una pieza de demostración complicada de 11 dobleces para un cliente.

"Nunca solíamos hacer eso", dijo, explicando que iniciar la producción de un prototipo complicado simplemente no tenía sentido económico. Con los cambios automáticos de herramientas, la historia ha cambiado.

"Cuando llega un cliente potencial y tiene una pieza complicada, con estas máquinas podemos configurar ese trabajo en unos tres minutos", dijo Cohen, explicando que la configuración ya se desarrolló y simuló fuera de línea. “Doblamos la pieza y luego, cinco minutos después, el operador vuelve al trabajo anterior en el que estaba trabajando. Nos ha permitido ser muy flexibles”.

El doblado sigue siendo el corazón de muchas operaciones de precisión con chapa metálica, y Edge no es una excepción. Del láser de CO2 de lecho abierto de la empresa surgen piezas de trabajo de gran tamaño. Piezas intrincadas con formas perforadas emergen de la combinación de punzón/láser con una torre y automatización de recogida de piezas. Del láser de fibra salen piezas con bordes contorneados con carga/descarga automatizada. Un trabajo puede requerir piezas de los tres centros de corte.

"Imagínese lotes de cinco piezas diferentes y complicadas que llegan al freno", dijo Cohen. “Tradicionalmente, alguien en una prensa plegadora normal habría necesitado todo el día para procesar esas piezas. Ahora [con los cambios automáticos de herramientas], podemos terminar todo el trabajo en dos horas. En ciertos casos, podemos aumentar el rendimiento hasta en un 75 %, especialmente cuando tenemos rieles de herramientas que se extienden a lo largo de los 14 pies. cama. Un operador habría necesitado hasta 40 minutos simplemente para cargar esas herramientas a mano. Ahora, las herramientas se cambian en 90 segundos y estamos en funcionamiento unos minutos más tarde”.

Los trabajadores del ATC todavía recurren a los gurús del doblaje del taller. Algunos gurús pasan la mayor parte de su día programando, mientras que otros capacitan a operadores y dedican una parte de su día a realizar trabajos desafiantes. La automatización no ha expulsado el conocimiento del taller; simplemente ha cambiado la forma en que los nuevos operadores aprenden el proceso.

Quizás lo más importante es que todos en la tienda cuentan con buena información. Los clientes todavía solicitan pedidos urgentes, pero con la automatización en el corte y el plegado, los gerentes no necesitan mover cielo y tierra para empujarlos por el taller. Los operadores simplemente los ven como la siguiente orden en el expediente.

Aun así, los datos por sí solos no constituyen un negocio sostenible. Cohen señaló el departamento de soldadura de la empresa. Edge tiene un robot que realiza soldadura por arco metálico con gas, pero casi todos en las cabinas manuales son expertos en manejar un soplete de soldadura por arco de tungsteno con gas, logrando a menudo una apariencia impecable, como una pila de monedas de diez centavos. “¿Cómo hemos crecido realmente? Buena gente, buena gente y buena gente”.