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La incesante búsqueda de la ... Good Enough

“... cuando la perfección se interpone en el camino de la productividad, es hora de considerar una alternativa. Hace un par de años, comencé a decir "lo suficientemente bueno" y ha transformado mi. . . vida."

chip de Scanlan
El Instituto Poynter

"Calidad" ha sido el Santo Grial de la fabricación de más de 40 años ahora, y es un objetivo valioso. Pero, en algún lugar a lo largo de la línea del concepto de "calidad" se hizo inextricablemente ligado al concepto de "perfección" y el resultado ha sido una cascada de consecuencias no deseadas, no menos importante de los cuales es la creciente comprensión de que con la perfección como meta el costo del éxito bien puede ser mayor que el costo del fracaso.

La buena noticia es que no tiene por qué ser así. La mala noticia es que enderezar la situación se va a tomar una gran dosis de valor y la innovación por parte de los fabricantes del mundo.

¿Qué hay de malo en la calidad?

En una palabra, nada. La calidad no es el problema. El problema es la forma en que los fabricantes han elegido para lograr la calidad de la perfección perseguir con gran determinación en todos los componentes que intervienen en un producto ensamblado.

Es sólo una leve exageración decir que los fabricantes de hoy en día se especifica de forma rutinaria tolerancias que ni siquiera podía ser medidos en los 70s cuando todo esto comenzó. Y, sí, los fabricantes de máquinas y los diseñadores de procesos han respondido con herramientas y sistemas que son capaces de satisfacer esas tolerancias y los aún más estrictas que son seguros para seguir.

Sin embargo, alguien tiene que pagar el precio por todo lo que la precisión y la etiqueta de precio se hace más grande cada vez se hacen más pequeñas tolerancias. Que alguien, por supuesto, es el consumidor el que en última instancia decidirá hasta qué punto la "calidad" vale la pena. Parece una apuesta segura que el cliente no estarán dispuestos a pagar los platos rotos de la perfección, incluso si fuera posible para producirlo.

¿Cuál es la alternativa?

El primer paso es considerar sólo lo que la "calidad" significa para el consumidor. En la mayoría de los casos significa que el producto funciona como se esperaba y dura el tiempo suficiente para ofrecer un valor razonable. Eso es muy lejos de la perfección, y es por lo que un fabricante de éxito necesita ir para mantener felices a sus clientes.

El conseguir ese objetivo se necesita re-pensar muchos de los procedimientos y procesos utilizados en la fabricación de hoy en día. El consumidor no le importa si todos los componentes en un producto fueron mecanizadas con tolerancias submicrométricas antes del montaje, lo único que importa es que el producto funciona como se espera y no se desgasta o se rompan prematuramente. La función es la última medida de la calidad, y la función consistente y confiable debe ser el objetivo de la fabricación y, en especial, las operaciones de montaje.

Hoy en día, los fabricantes están gastando mucho dinero para producir cerca de los componentes perfectos para que puedan reunirse con los sistemas simples, "no inteligentes" que utilizan herramientas de bajo costo como prensas hidráulicas y neumáticas y aún así obtener un nivel aceptable de calidad. La alternativa es gastar mucho menos en componentes que son "suficientemente bueno", e invertir parte de los ahorros en los sistemas "inteligentes" de montaje y herramientas que pueden utilizar los componentes para lograr el mismo nivel de calidad a un costo global significativamente menor.

Prensas inteligentes

El primer requisito es una prensa que puede ser controlado con precisión y facilidad instrumentado para proporcionar información sobre la operación que está realizando. Por varias razones que no se hace fácilmente con prensas hidráulicas o neumáticas.

Es, sin embargo, relativamente fácil de hacer con una prensa electromecánico usando un servomotor para conducir un pistón helicoidal pelota. El servomotor está conectado a la RAM con engranajes, o, más a menudo, una correa de sincronización por lo que hay poca o ninguna reacción negativa en el sistema. El codificador en el servomotor a su vez permitirá una medición precisa de la posición de la memoria RAM.

Mi empresa, Promess, Inc., hace Electro-mecánicos Prensas de la Asamblea (Hortensia) en 33 diferentes tamaños con potencias que van desde 25 lbs. a 125,000lbs. y golpes para satisfacer la mayoría de las operaciones de montaje. Estas unidades, y prensas similares de otros fabricantes, son ampliamente utilizados como la base de los sistemas de montaje inteligentes de la automoción, electrodomésticos y otras industrias de fabricación de alto volumen.

Para ver cómo una prensa "inteligente" puede mejorar incluso una operación simple, considere un sistema que se utiliza para instalar pernos en cubos de las ruedas del automóvil. Debido a las variables de fabricación, la fuerza necesaria para asentar los montantes varía de un perno de tachuela y un orificio a otro, por lo que la respuesta convencional es simplemente para establecer una prensa hidráulica a la fuerza máxima necesaria para insertar un perno en el peor de los casos, y los golpeó tan difícil. El resultado es una gran cantidad de centros de sobreestresadas y dobladas en el montón de chatarra debido a que el sistema de montaje "tonto" los trató todo lo mismo.

La solución tradicional para esta situación sería la de apretar las tolerancias en tanto las tachuelas y los agujeros de montaje y de ese modo evitar gran parte de la chatarra. Sin embargo, el aumento del costo de los componentes con rapidez mayor que los ahorros obtenidos mediante la reducción de la tasa de chatarra - un caso clásico de éxito que cuestan más que el fracaso.

La alternativa es un sistema inteligente utilizando un EMAP equipado con sensores de fuerza y ​​posición para supervisar el proceso de inserción, y un controlador que puede decidir cuando la operación se ha completado con éxito. Al establecer los límites superior e inferior para las variables de proceso, el fabricante puede rechazar los conjuntos susceptibles de fallar en las manos de los clientes, mientras que produce una proporción mucho mayor de las buenas asambleas - incluso con componentes menos costosos con tolerancias mucho más flexibles.

Para que esto funcione, se necesita instalar una célula de carga, ya sea en la memoria RAM del EMAP, o en el accesorio, para medir la cantidad de fuerza que se ejerce sobre el conjunto de medida que se inserta el perno, y un codificador en el servomotor para medir la posición de memoria RAM en tiempo real. Con estas dos piezas de información, la fuerza y ​​la posición, se puede entonces crear una "firma" del proceso mediante el trazado de una contra la otra.

ZF EMAP

Si la operación de línea de base se realiza con partes que se sabe que dentro de la especificación, la firma definir los parámetros de una buena operación de montaje, y cualquier operación posterior producción de la misma firma también producirá un buen montaje. En tal sistema, la garantía de calidad significa la simple aceptación de todos los conjuntos que coinciden con la firma y el rechazo de todos aquellos que no lo hacen.

Sistemas inteligentes de la Asamblea

Obviamente, el mundo real es mucho más complicado que eso. Para que este enfoque práctico, un número significativo de operaciones buenas y malas se debe medir para establecer los límites superior e inferior para las firmas aceptables. A continuación, el EMAP debe estar conectado a un controlador capaz de generar y evaluar tanto la firma en tiempo real mientras se realiza la operación.

Afortunadamente, las prensas y los controles están disponibles off-the-shelf, y el equilibrio del sistema se compone de la misma clase de componentes de tensiones y de manipulación de materiales que se utiliza en un sistema mudo tradicional. Una vez que se integran todos los elementos, el único aspecto "a medida" del sistema es el trabajo que se requiere para establecer los puntos de referencia de firma y programarlos en el control. Una vez más, se trata de operaciones muy simples.

Un enfoque inteligente para la Calidad

Lo que funciona para pernos de la rueda también funciona para las operaciones de montaje de los productos tan diversos como los cierres del capó del automóvil, catéteres médicos y marcapasos, incluso válvulas hidráulicas. En el caso de la pestillo de la cubierta, un EMAP se utiliza para peen el remache que sujeta el gancho de retención a la placa de base mientras que un sistema de par motorizadas ciclos de TI. Cuando la fuerza necesaria para mover el gancho es "justo" la operación de granallado se detiene.

En este caso, el sistema inteligente sustituye una prensa hidráulica que simplemente se martilla todos los remaches con la misma fuerza. A continuación, los empleados tenían que manualmente "maniobra" las asambleas para descartar los que eran totalmente inmóvil, y "trabajo en" cualquier que fuera salvable. Su experiencia se utilizó para establecer la línea de base para la cantidad de fuerza que era "justo" cuando se establecieron los parámetros del sistema inteligentes.

En la operación de conjunto de catéter un sistema basado en EMAP virtualmente eliminado separaciones de una prensa de engarzado conjunta crítico con un historial de fallos, a veces dentro de los pacientes. Este sistema sustituye una prensa hidráulica que el cliente encontró imposible calibrar con precisión suficiente para producir buenos conjuntos de forma fiable.

Aquí, la firma incluyó datos sobre la fuerza y ​​posición de la herramienta durante el proceso, ya que tanto rizos demasiado profundos y demasiado poco profundos son propensos al fracaso. El resultado es una certificación de prueba de esfuerzo-100 por ciento por cada catéter producido, y la virtual eliminación de rizado fracasos en el campo.

Un sistema basado en EMAP similar se utiliza para prensar electrodos a los cables de los marcapasos cardiacos. Y otro se utiliza para calibrar las válvulas hidráulicas mediante el ajuste de la carga previa en el resorte de la válvula de vástago que sostiene hacia abajo contra la presión del sistema.

Ninguno de estos conjuntos, o los cientos de otros producidos en sistemas inteligentes, son perfectas por cualquier medida. Lo que todos ellos son, sin embargo, es 100 ciento funcional y fiable en las manos de los clientes que miden la calidad en términos de rendimiento entregados por el precio pagado. Y, medida de esa manera son probablemente tan cerca de perfecto como cualquier cosa hecha por los seres humanos es probable que obtenga.

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