Il settore Oil&Gas è molto complesso e la produzione di valvole comprende una vasta gamma di settori, componenti e materiali, tanto che, con la mia esperienza, potrei scriverci 3 libri volendo.
Ma ovviamente non lo farò.
Al contrario, per questo articolo scelgo volutamente di concentrarmi su 2 materiali, le valvole in ACCIAO e in GHISA.
Probabilmente starai pensando al fatto che fino ad oggi il processo classico per la loro produzione è sempre stato suddiviso in due fasi principali:
- TORNITURA
- FRESATURA/FORATURA
Durante la mia carriera pluriennale, in cui ho collaborato con qualche centinaio di aziende utilizzatrici di Centri di Lavoro CNC (sì, ho la barba bianca e oltre 30 anni di esperienza nel settore), ho avuto l’opportunità di visitare svariati reparti di produzione.
Qui la prima fase di lavorazione è tipicamente realizzata su un tornio orizzontale per le valvole piccole e su un tornio verticale per quelle più grosse, per poi, nella seconda fase, essere movimentate su un centro di lavoro più o meno grande, sempre a seconda della taglia di valvola da lavorare.
Quindi, queste due fasi sono tipicamente realizzate con due tipologie di macchine utensili: il tornio e il centro di lavoro.
Poi ho visto altre situazioni, proprio nel settore Oil&Gas, in cui per aumentare la produttività, il processo di produzione era più o meno organizzato come segue:
- Tornio 1: Tornitura prima flangia
- Tornio 2: Tornitura seconda flangia
- Tornio 3: Tornitura terza flangia
- Centro di Lavoro 4, 5, 6: fresature
- Trapani 7, 8: forature fori flangia
- Trapani 9, 10: maschiatura filetti flangia
- Reparto di sbavatura valvola eseguita a mano
Un modello di business che onestamente reputo difficile da scalare e non molto efficiente, anzi…
Ma ora voglio portarti al sodo della questione…
TI PIACEREBBE AVERE UN UNICO CENTRO DI LAVORO CNC SU CUI LAVORARE
LA TUA VALVOLA, IN MODO CHE ESCA FINITA AL 100% CON UN SOLO PROCESSO DI LAVORO?
Sarebbe bello, vero?
Perché il vero problema è che un modello di produzione con tanti Centri di Lavoro in batteria, dove ognuno di essi compie una sola fase, presenta troppe variabili da gestire.
E troppe variabili da gestire fanno sorgere problematiche a cascata.
Vuoi sapere cosa succede con tanti Centri di Lavoro in batteria?
ECCO 8 PUNTI CRITICI CHE HAI IN PRODUZIONE SE LAVORI UN PEZZO CON PIÚ CENTRI DI LAVORO E PIÚ PROCESSI:
- Problemi di qualità, in quanto hai l’obbligo di RIPOSIZIONARE il pezzo sulle varie macchine più volte.
- Costo personale, ovviamente ALTO, perché dovrai impiegare diverse persone sulla linea di produzione per gestire il tutto.
- Molte più variabili umane, che significano alta probabilità di “incostanza” in produzione.
- Tante persone = problemi di gestione sui 3 turni.
- Maggiore area occupata di quella realmente necessaria.
- Movimentazione pezzi elevata, che comporta una maggiore probabilità di creare difetti sui pezzi e costi legati alla scarsa ottimizzazione del processo.
Troppe movimentazioni = troppi sprechi (MUDA) - Catena WIP (Work In Progress) troppo lunga, difficile da tenere sotto
controllo, con troppi pezzi fermi nelle varie fasi. - Automazione, molto complicata e costosa.
CON I PROBLEMI APPENA ELENCATI, QUALI SARANNO LE CONSEGUENZE SULLA TUA PRODUZIONE?
Purtroppo, le problematiche legate a questi 8 punti sono molte.
La prima e la più ricorrente è che si ricevono molte lamentele da parte dei clienti per la scarsa qualità dei pezzi.
Indubbiamente non è facile produrre pezzi di qualità, lavorati a disegno ed esenti da bave con questa lunga catena di macchine messe una dopo l’altra.
Sappiamo tutti molto bene che quando c’è un cliente insoddisfatto, le giornate si fanno più pesanti, e in un mercato sempre più competitivo, sappiamo anche che ci sono molte altre aziende pronte a prendersi cura del “tuo” cliente in cerca di alternative.
Vuoi farti rubare i clienti a causa di una scarsa efficienza di processo?
Non credo proprio…
Ora passiamo al costo del personale.
Anche in questo caso l’argomento è molto complesso, e a volte pesante, non solo perché c’è il costo del personale che incide molto sul pezzo, ma perché oggi più personale viene direttamente coinvolto nel processo di produzione, più alziamo la probabilità di introdurre l’errore umano.
(Se si chiama “errore umano” UN MOTIVO c’è … commetterlo è umano!)
Inoltre, più personale abbiamo, più sarà difficile e costoso mantenerlo aggiornato e formato, sotto i vari aspetti oggi richiesti dalle normative vigenti, sempre più numerose e restrittive.
Vuoi alcuni esempi? Parliamo della formazione professionale, della formazione sulla sicurezza sul lavoro, della gestione della persona (ferie, malattia, permessi, etc.). La lista è veramente sostanziosa e lo sarà sempre di più, anno dopo anno, ma sono convinto che lo sappia anche tu o che, perlomeno, lo abbia già intuito.
E l’area occupata? Oggi come oggi anche l’area occupata dagli impianti ha un valore importante. È dunque un costo che andrebbe quantificato e ottimizzato al meglio.
Con tanti Centri di Lavoro la contabilità industriale deve tener conto anche dell’area occupata dall’impianto, perché ad essa sono collegati costi come l’assicurazione del capannone, il riscaldamento dell’area, l’illuminazione, le tasse. E ciò attraverso la tecnica del ribaltamento dei costi.
Analizziamo ora il famoso WIP (Work In Progress), ovvero il materiale fermo tra una lavorazione e l’altra.
Avendo diversi Centri di Lavoro in batteria, tra questi si formano degli accumuli di pezzi parzialmente lavorati e che a volte, per errore umano, saltano una lavorazione, arrivando in fase di montaggio (o peggio ancora al cliente finale) non conformi al disegno, causando quindi le problematiche che ben conosciamo.
E se un bel giorno volessimo automatizzare queste macchine?
É facile intuire che più macchine ho in lavorazione, più robot e nastri trasportatori sono necessari. Dunque, i costi di automazione lievitano e anche il livello di complessità aumenta molto.
Altro punto fondamentale è il cambio prodotto o taglia.
Il riattrezzaggio di ogni Centri di Lavoro richiede tempi molto lunghi, per cui questo si traduce in una forte perdita di competitività verso il mercato, a favore della concorrenza.
QUI LA DOMANDA SORGE SPONTANEA…
COME SI PUO DIVENTARE PIÙ COMPETITIVI?
SE LAVORO NEL SETTORE OIL&GAS, COME POSSO EFFETTUARE TUTTE QUESTE OPERAZIONI CON UN SOLO CENTRO DI LAVORO?
LA SOLUZIONE?
UN CENTRO DI LAVORO A 3 MANDRINI INDIPENDENTI CON STAZIONE DI TORNITURA!
Una soluzione in cui, con un solo Centro di Lavoro CNC, è possibile svolgere tutte le operazioni sopra citate, solitamente eseguite da più macchine.
Il tutto con una sola persona.
Inoltre, con un Centro di Lavoro a 3 mandrini indipendenti per lavorare componenti per il settore Oil&Gas su un cubo fino a 500mm (come il PORTACENTER 500), è anche possibile introdurre nel processo di lavoro un controllo pezzo che, a fine lavorazione, assicura che tutte le fasi siano state svolte correttamente e senza problemi.
Oltretutto, il controllo finale può essere integrato in un sistema di INDUSTRIA 4.0 dove, per ogni valvola prodotta, viene generato un numero di serie univoco.
Un CONTROLLO 4.0!
In questo modo i dati della valvola vengono archiviati, creando così la tracciabilità digitale per ogni componente prodotto.
In un secondo momento, in caso di necessità, grazie ad una semplice scannerizzazione del QR CODE con un qualsiasi smartphone, si potranno verificare tutti i dati di costruzione della valvola, offrendo al cliente finale un servizio ECCEZIONALE.
Un servizio eccezionale significa clienti più contenti.
Clienti più contenti significa più vendite.
Restando sulle fasi che è possibile realizzare con un Centro di Lavoro a 3 mandrini indipendenti, come il PORTACENTER 500, ecco un esempio di processo che è possibile sviluppare su un unico macchinario:
- STAZIONE 1: FRESATURE
- STAZIONE 2: TORNITURA FLANGE
- STAZIONE 3: FORATURE / FILETTATURE FORI FLANGE / SBAVATURE / CONTROLLO QUALITÀ INTEGRATO
- STAZIONE 4: CARICO/SCARICO PEZZO (mentre la macchina lavora!)
Come puoi facilmente intuire, il tempo di esecuzione della valvola è diviso fra le 3 stazioni di lavoro indipendenti, mantenendo un unico processo. 3 stazioni che lavorano in contemporanea e un quarto pallet di carico-scarico del pezzo in tempo mascherato.
PORTACENTER
1 PROCESSO, 3 VOLTE PIÙ VELOCE
Con questo sistema la valvola viene staffata una sola volta e finita TOTALMENTE, senza ri-staffaggio. Il tutto a vantaggio della precisione di lavorazione.
UN SOLO PORTACENTER 500 PRODUCE COME MOLTI CENTRI DI LAVORO, E… CON QUESTI 11 VANTAGGI:
- Taglio del costo di manodopera (solo 1 operatore e non molti operatori).
- Meno variabili umane = meno errori (drastica diminuzione degli scarti).
- Poco personale = meno problemi di gestione (maggior facilità di addestramento).
- Meno area occupata e riduzione movimentazione pezzi (taglio dei costi).
- Catena corta WIP (Work In Progress), facile da controllare.
- Automazione molto più semplice e meno costosa (1 sola macchina al posto di più macchine).
- Costo inferiore rispetto a investimento in più Centri di Lavoro CNC.
- Consumo energetico inferiore rispetto a più Centri di Lavoro CNC.
- Costi di attrezzaggio drasticamente ridotti, 3-4 macchine con cambio pallet hanno 6/8 attrezzature multi-posaggio, il PORTACENTER solo 4 e per di più a singolo posaggio!
- Produce 3 volte più veloce, grazie al sistema 3 mandrini, che permette la riduzione dei tempi morti (tempi di cambio utensile e cambio pallet).
- Cambio di produzione molto più veloce, per soddisfare le richieste del mercato e ridurre il magazzino.
Ecco come si presenta un Centro di Lavoro a 3 mandrini come il PORTACENTER 500.
VOGLIO ESSERE TRASPARENTE AL 100% E FARTI PRESENTE CHE IL PORTACENTER 500
NON É LA SOLUZIONE PER TUTTE LE VALVOLE!
Sì, hai letto bene.
Infatti, anche se come concetto sembra essere OTTIMO per tutte le valvole, in realtà non è così.
Il PORTACENTER 500 è un Centro di Lavoro a 3 mandrini indipendenti per lavorazioni meccaniche su componenti all’interno di un cubo di lavoro da 500mm, che trova la sua migliore applicazione nella lavorazione di valvole quali:
- GATE VALVES
- GLOBE VALVES
- CHECK VALVES
- PLUG VALVES
- BALL VALVE
- CONTROL VALVES (TAGLIE DA ½ POLLICE FINO AI 4 POLLICI)
- BUTTERFLY VALVE FINO A 12 POLLICI
ATTENZIONE PERÓ!!!
IN QUALI CASI NON È CONSIGLIATO IL PORTACENTER 500?
Sicuramente per valvole di taglie più grosse, che necessitano di un cubo di lavoro oltre i 500mm, non è la soluzione giusta. Questo perché più le valvole sono grosse meno quantità c’è da produrre, per cui questa tipologia di macchina non sarebbe competitiva, in quanto è un Centro di Lavoro a 3 mandrini costruito per aumentare la produttività e per quantità superiori a quelle che si potrebbero produrre su un classico Centro di Lavoro mono-mandrino.
Andando più nello specifico, vale anche l’affermazione contraria. Il PORTACENTER non è la soluzione ideale per valvole fino a 1 pollice – 1 ½ di taglia, a 3 vie, prodotte in grandi quantità. In questo caso la soluzione più adatta sappiamo bene essere le macchine Transfer.
Quindi il PORTACENTER potrebbe non essere l’ideale, a meno che si punti a produrre solo il venduto senza fare magazzino.
IL PORTACENTER 500 É UN CENTRO DI LAVORO CNC PERFETTO PER LAVORARE VALVOLE DA FINO A 4 POLLICI GATE, GLOBE VALVE E SIMILI E FINO A 12 POLLICI BUTTERFLY VALVE.
PERCHÉ SOLO QUESTE TAGLIE E NON L’INTERA GAMMA?
La spiegazione sta nel fatto che nella fascia fino a 4 pollici, per le valvole GATE, GLOBE e simili, come pure per le valvole BUTTERFLY fino a 12 pollici, la concorrenza è più agguerrita. Dunque serve una macchina veloce, competitiva, studiata per dare il massimo all’interno dei 4 – 12 pollici.
Perché in questa fascia, se non si è competitivi, sono botte da orbi e in poco tempo si finisce KO, schiacciati dal prezzo!
Nella fascia oltre i 4 pollici i volumi cadono drasticamente e non ha più senso avere una macchina che parallelizzi le operazioni. In questo caso, quindi, entrerebbero in gioco i Centri di Lavoro mono-mandrino con possibilità di tornitura.
Quindi comprendi bene che è opportuno valutare ogni singola situazione per generare la scelta e il risultato migliore.
La controprova a quello che hai appena letto sta nel fatto che questo segmento, molto competitivo e con alti volumi di produzione, sta tagliando fuori anche le macchine mono-mandrino, perché servirebbe installare più macchine per far fronte agli alti volumi di valvole da produrre.
PIÙ macchine = PIÙ costi e PIÙ problematiche
SEI PRONTO AD ABBATTERE I COSTI DI PRODUZIONE E A MIGLIORARE I MARGINI PER VALVOLE DA ½ – 4 POLLICI E BUTTERFLY VALVE FINO A 12 POLLICI GRAZIE AL PORTACENTER 500?
Ecco un esempio di lavorazione:
VALVOLA GATE 2 POLLICI: 119 secondi (2 minuti)
VALVOLA BUTTERFLY 10 POLLICI: 320 secondi (5,3 minuti)
Non sei ancora convinto di quanto ti ho detto fin qui?
Allora leggi questo Case History di un cliente che ha scelto la soluzione PORTACENTER 500, il Centro di Lavoro a 3 mandrini indipendenti, leader nella lavorazione di valvole per il settore Oil&Gas!
(PARLA IL CLIENTE…)
Kimray è una società a capitale privato che produce una vasta gamma di pompe e valvole di comando per l’industria petrolifera (Oil&Gas). Questi pezzi, sia in acciaio che in ferro, variano da 1” a più di 36”.
Il volume complessivo di pezzi prodotti da Kimray è praticamente raddoppiato negli ultimi anni. Gran parte dei loro incrementi di produzione riguarda componenti nella gamma più piccola, con requisiti di finitura di qualità. Questa è la gamma di prodotto sulla quale Kimray si è focalizzata per aumentare la loro capacità di lavorazione.
Nel caso di Kimray, l’ampia varietà di offerta, i continui incrementi di volume e la filosofia aziendale just in time, hanno richiesto una cella di lavorazione con una forte PRODUTTIVITÀ e ad ALTA FLESSIBILITÀ, così come è stata richiesta grande accuratezza nel soddisfare i loro elevati requisiti qualitativi.
L’INTERESSE NELLA SOLUZIONE A 3 MANDRINI INDIPENDENTI
Dopo un’attenta indagine su Macchine Utensili e Centri di Lavoro disponibili sul mercato, Kimray ha trovato il PORTACENTER particolarmente interessante.
Il PORTACENTER è un Centro di Lavoro standard, con tre moduli di lavorazione a quattro assi, ognuno con una grande capacità di magazzinaggio utensili ed una tavola rotante centrale.
Oltre ad essere un Centro di Lavoro CNC molto veloce (tipicamente paragonabile al rendimento di quattro Centri di Lavoro orizzontali), il PORTACENTER è progettato per lavorare materiali ferrosi (acciaio, ghisa…), necessari per i pezzi che Kimray produce.
Una delle caratteristiche distintive del PORTACENTER 500 a 3 mandrini, che ha attirato l’attenzione di questa azienda, è stata la capacità di lavorare pezzi diversi, allo stesso tempo, attraverso la cella.
Grazie a questo metodo di lavorazione, con lotti annuali di 1.000 pezzi o meno, Kimray ha potuto trarre vantaggio dai bassi costi che questa macchina offre, senza aggiungere lunghi tempi di set up e costi per utensileria.
Inoltre, a Kimray è piaciuto il fatto che il PORTACENTER, comandato tramite FANUC, sia un Centro di Lavoro standard (ben diverso da un Transfer speciale), soprattutto perché produzione standard significa ALTA AFFIDABILITÁ (e non prototipi).
Il sistema integrato di diagnostica via web è stato anch’esso un punto di forza. Sebbene in grado di essere caricata automaticamente, il progetto di Kimray prevedeva di far funzionare la macchina con carico manuale: l’area operatore è ben protetta, così come la recinzione con pavimentazione asciutta poiché esente da schizzi di lubrorefrigerante.
Tutti questi sono stati elementi di fondamentale importanza nella scelta della Macchina Utensile.
RISULTATI DI PRODUZIONE
Sette mesi dopo l’installazione del Centro di Lavoro a 3 mandrini, Kimray ha scoperto che, attraverso il PORTACENTER 500, è in grado di produrre molto di più rispetto a quanto avevano preventivato al momento dell’acquisto e rispetto ai dati che avevano giustificato l’acquisto del PORTACENTER.
Utilizzando il concetto di attrezzatura universale, il tempo ciclo è risultato fino a otto volte più rapido rispetto al tempo ciclo ottenuto tramite i classici Centri di Lavoro.
Allo stesso tempo, il set up è semplice e veloce. I tempi di cambio pezzo sono limitati a 2 ore e persino il set up iniziale della macchina per un nuovo pezzo, anche se è un pezzo complicato, viene effettuato più rapidamente.
QUESTA MACCHINA PRODUCE A RITMI DI GRAN LUNGA PIÙ VELOCI RISPETTO AI COMUNI CENTRI DI LAVORO CNC.
Infatti, questo impianto a 3 mandrini ha permesso a Kimray di portare al proprio interno quel lavoro che in precedenza veniva effettuato esternamente:
- ottenendo un miglior controllo di processo;
- riuscendo a gestire anche lotti più piccoli a favore della riduzione del magazzino.
Il PORTACENTER 500 ha soddisfatto e superato ampiamente le aspettative di Kimray, ed è divenuto un forte strumento per l’azienda per continuare ad offrire prodotti di alta qualità e sempre competitivi dal punto di vista del prezzo.
ECCO UNA TESTIMONIANZA REALE DELL’UTILIZZO DEL PORTACENTER
Valvola alta pressione in acciaio 2 POLLICI CONICO.
Era 306 secondi su un Centro di Lavoro orizzontale.
Ora, con il PORTACENTER, è 156 secondi.
Prova rispondere alle seguenti 3 domande. Prenditi 10 minuti di tempo e ti suggerisco di scrivere le tue risposte su un foglio. È molto più importante scriverle che non solamente pensarle. Scrivere è più difficile, serve più concentrazione, quella concentrazione che molte volte, per mancanza di tempo, non abbiamo, e che ci fa prendere decisioni sbagliate o, peggio ancora, non ci fa decidere affatto.
- COSA CAMBIEREBBE NELLA TUA AZIENDA SE INSTALLASSI UN CENTRO DI LAVORO A 3 MANDRINI INDIPENDENTI?
- COSA ACCADREBBE NELLA TUA AZIENDA SE CONTINUASSI A INTRODURRE CENTRI DI LAVORO TRADIZIONALI?
- COSA ACCADRÀ NELLA TUA AZIENDA SE CONTINUERAI A NON FARE NULLA, POSTICIPANDO LE TUE DECISIONI?
TI RICORDO CHE…
NON SOPPRAVVIVE IL PIÙ FORTE, MA CHI SI
ADATTA RAPIDAMENTE AI NUOVI SCENARI!
Abbiamo parlato del settore Oil&Gas e di produzione di valvole per questo settore…
Ma queste sono tematiche importanti per qualunque reparto di produzione, che NON possono essere trascurate in alcun modo se vuoi avere un’azienda performante, in grado di prosperare negli anni a venire.
Lavori nel settore delle lavorazioni meccaniche?
Utilizzi Centri di Lavoro CNC e sei curioso di capire cosa cambierebbe nel tuo reparto di produzione implementando un Centro di Lavoro a 3 mandrini indipendenti?
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Ai tuoi risultati, Maurizio Porta
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