Découvrir la vraie valeur de vos outils au-delà du coût : l'exemple Bradshaw Medical

Sur le site de production de Bradshaw Medical — fabricant d'instruments chirurgicaux à Kenosha, Wisconsin — l'un des outils de fraisage les plus productifs n'est pas une fraise. C'est un foret à étages sur mesure. Il n'effectue pas de passe de fraisage, mais il a été un puissant facilitateur des opérations de fraisage.

Consolidation des postes d'outils

Sur le tour multi-tâches Mazak Quick Turn de Bradshaw, l'outil est maintenu sur l'axe central pendant que la pièce tourne, perçant un trou à étages multi-diamètres au centre de la pièce. Comme ce trou nécessitait auparavant trois outils (centrage, perçage, alésage), le nouvel outil libère deux postes sur la tourelle. En y plaçant des outils de fraisage, l'atelier exploite maintenant la capacité d'outillage tournant et le mouvement d'axe Y du Mazak pour effectuer le fraisage requis dans la même mise en place que le tournage. La pièce n'a plus à aller sur un centre d'usinage pour ce travail à outil tournant. Là où la mise en place sur le centre d'usinage consommait de la capacité créant un besoin d'externalisation, la pression pour externaliser est maintenant bien moindre.

Le responsable production Rich Czekalski a d'abord résisté au prix de 150 $ du foret personnalisé, mais vu tous les bénéfices de la consolidation des postes de tourelle, le prix lui semble plus que raisonnable.

Maximiser la valeur par poste de tourelle

Le personnel de Bradshaw examine ainsi divers processus sur centres de tournage — cherchant d'autres façons d'économiser le nombre d'outils, même en dépensant un peu plus. La clé pour réaliser le plus de valeur sur ces machines, multi-tâches ou non, est de maximiser la valeur que chaque poste de tourelle limité peut délivrer. Cela implique souvent un outil plus polyvalent et/ou plus performant, et le personnel comme la direction s'améliorent à ne pas reculer devant le coût d'un outil précieux. Dans un cas d'outil modifié en interne, l'atelier a trouvé qu'une pensée imaginative permettait d'usiner plus vite, de consolider les postes d'outils et d'économiser sur l'outil en même temps.

Le facteur peur

L'atelier de Bradshaw a été poussé à devenir plus efficace rapidement car l'entreprise croît vite. 70 employés, 14 machines CNC. Un nouveau bâtiment plus grand sera prêt fin 2010, mais pour l'instant l'entreprise est à l'étroit. De nouvelles machines justifiées par la demande ne peuvent être logées. Améliorer la productivité des machines existantes est pratiquement la seule option.

Une première expérience d'augmentation de capacité par réduction du temps de cycle et consolidation de postes a impliqué un foret haute performance Walter Titex. Il a accéléré le perçage et libéré deux postes en éliminant centrage et alésage. Mais son coût élevé vs l'outillage HSS créait un obstacle psychologique. « Personne ne veut être celui qui fait exploser un outil à 35 $ », dit Czekalski.

Maintenant, l'atelier a l'expérience de cet outil et d'autres outils haute performance bien plus chers. Les paramètres optimaux ont été trouvés par réglage fin, et les outils tournent routinièrement, sans incident, aux vitesses plus agressives. La peur initiale n'était pas une raison de ne pas procéder.

Un outil apportant encore plus de valeur par poste était une fraise multifonction capable de surfacer, percer, aléser et tourner OD. Grâce à sa polyvalence, l'atelier réalise 90 % de l'usinage d'une référence avec cet outil seul. Sumitomo a fourni cet outil multifonction et le foret à étages sur mesure. Bradshaw a finalement approché ce fournisseur avec une idée d'économie et d'amélioration supplémentaire impliquant la personnalisation d'un outil en interne.

Un peu plus mince : le défi du trou long et étroit

La pièce montrée est une poignée pour outil chirurgical à couple limité. Un trou critique traverse la pièce en inox : ~12,7 mm de diamètre, ~100 mm de long (ratio 8:1). L'atelier usinait ce trou en HSS. La flexibilité du HSS évitait la rupture soudaine si les copeaux se bloquaient dans le trou profond faisant grimper l'effort de coupe. Mais la coupe était lente.

Couper plus vite nécessite du carbure, mais l'outillage carbure monobloc haute performance offrant la ténacité pour usiner fiablement ce trou profond aurait coûté des centaines de dollars (foret plein + foret pilote). Une solution plus économique : corps acier avec plaquette carbure remplaçable, mais difficile à trouver pour un trou si long et fin. Sumitomo offrait ce foret à partir de 13,5 mm. Bradshaw avait besoin de 13 mm.

Bradshaw a demandé : l'atelier peut-il tourner le corps à la taille ? Sumitomo accepterait-il de personnaliser la plaquette pour cette taille ? Le distributeur Machinery & Factory Industrial Supply de Racine a facilité la rencontre. Sumitomo a convenu qu'enlever 0,5 mm n'affecterait pas dramatiquement la fonctionnalité du corps. Plaquettes sur mesure ~100 $ l'unité, mais justifié vu le temps de cycle réduit et le poste libéré. La plaquette peut être réaffûtée trois fois, améliorant encore le rapport coût-efficacité.

Avoir peur des bonnes choses

L'outil modifié n'a pas encore été utilisé, mais le programmeur/opérateur Scott Wise a déjà utilisé un outil similaire sur un trou profond d'une autre pièce. Même prudence initiale : il a surveillé nerveusement le compteur de charge du tour jusqu'à être convaincu que l'outil performait sans faille aux paramètres agressifs. Avec la version personnalisée, il fera de même — progressant prudemment, même avec peur, jusqu'à ce que l'outil prouve sa fiabilité répétée et devienne banal.

La peur n'est pas une raison de ne pas procéder — c'est la leçon renforcée chez Bradshaw qui continue de rendre ses tours plus productifs. Les machines de haute valeur ont besoin d'outillage de haute valeur pour réaliser leur valeur, vrai pour les centres de tournage avancés comme pour tout autre type de machine. En fait, le personnel souligne que la peur initiale de l'outillage coûteux était presque entièrement mal placée. On en a pour son argent — le coût est approprié tant que le retour est élevé. L'atelier ne devrait pas nécessairement grimacer devant les étiquettes de prix, aussi naturel que ce soit. Beaucoup plus d'argent est économisé globalement quand l'atelier refuse plutôt de tolérer des temps de cycle trop longs ou des mises en place difficiles face à la demande croissante des clients.