Un atelier CNC du Maryland réduit ses coûts par pièce de 70 % grâce à l'automatisation

De nombreux secteurs de l'économie luttent contre la pénurie de main-d'œuvre. Pour les ateliers d'usinage CNC, le manque de main-d'œuvre est un némésis persistant — particulièrement si vous dirigez un atelier de huit personnes comme Benito Calderon, fondateur de CAV Manufacturing.

Le parcours d'usinage de Calderon a été un chemin bien tracé depuis son émigration aux États-Unis depuis le Chili. Il a commencé en 1998 en mettant en place des pièces et des fixations avant de passer progressivement à des rôles plus techniques comme l'usinage, la programmation et le contrôle qualité.

Bien que ses rôles et environnements d'atelier aient changé, il a remarqué une constante : le manque de main-d'œuvre qualifiée empêche la croissance. La main-d'œuvre est l'un des actifs les plus précieux dans un atelier, et Calderon a réalisé qu'obtenir le maximum de leur main-d'œuvre est critique pour que les fabricants réussissent et grandissent.

Animé par cet état d'esprit, il a fondé CAV Manufacturing en 2015. L'atelier de Salisbury, Maryland, produit des composants pour la défense, les articles de sport, le médical, le cosmétique et l'aérospatial, entre autres.

L'atelier a reçu deux contrats pour fabriquer des composants d'articles de sport à la fin 2021. Calderon a dû augmenter sa capacité et voulait de l'équipement qui pouvait fonctionner avec une supervision minimale.

Il s'est connecté avec son concessionnaire de machines-outils de longue date, Steve Norcio, président de MTA Company. Les deux travaillent ensemble depuis presque 25 ans.

Pour tirer le meilleur parti de l'espace au sol de Calderon et l'aider à fonctionner sans surveillance plus longtemps, Norcio a recommandé deux centres d'usinage horizontaux KIWA KH-4500kai, chacun avec des changeurs de palettes automatiques à six palettes (PC6).

« La seule machine couvrant cette exigence de base était le KIWA multi-palettes », a dit Calderon. « Nous devions couvrir 21 heures de temps de fonctionnement, et cette machine avec six palettes offrait le niveau d'automatisation que nous recherchions. »

Cependant, comme beaucoup de gestionnaires d'atelier le savent, parfois les travaux prennent un tournant inattendu. Dans le cas de Calderon, le client potentiel a retiré les contrats.

Mais tout aussi vite qu'un travail est parti, un autre est arrivé. Bientôt, Calderon s'est retrouvé à configurer un nouveau travail sur ses deux KIWA.

Faire le travail

La première machine a été configurée pour usiner une pièce en acier trempé. L'utilisation du système de gestion de durée de vie d'outil de la machine et des fonctionnalités de programmation de contour rapide a permis à CAV de gérer intelligemment le coût d'outil et la qualité de pièce. Calderon a vu ses coûts chuter dramatiquement tout en fabriquant des pièces en toute sécurité grâce à l'usinage lights-out.

Le deuxième KIWA KH-4500kai a été configuré pour faire tourner des pièces en aluminium minces qui étaient initialement fabriquées en utilisant un processus de découpe laser et de pliage presse. MTA a collaboré avec des ingénieurs de Methods Machine Tools sur le projet pour concevoir un nouveau processus d'usinage sur le KIWA en utilisant les fonctionnalités haute vitesse de la machine sans déformer le métal.

Le résultat, a dit Calderon, a éliminé deux opérations d'usinage secondaires effectuées par un tiers.

« Couplé avec la fabrication lights-out fournie par le KIWA et le PC6, c'était un vrai gagnant-gagnant », a-t-il dit.

Initialement, Calderon a dit qu'il usinait à environ 400 pouces cubes/min en utilisant une fraise en bout de 5/8. Calderon a eu du mal à maintenir ces conditions d'usinage sur le KIWA et a réduit sa vitesse à environ 20 ipm. Avec l'aide de certains spécialistes de l'usinage de Methods, Calderon a pu remonter à 400 ipm.

« [Le directeur des ventes de canal de Methods] Ken Corklin et [le directeur du support technique] Bernie Otto m'ont aidé à trouver le point optimal », a dit Calderon. « L'expérience d'apprentissage nous a apporté de bons résultats immédiatement, sinon nous aurions sous-traité la pièce. »

Au final, le KIWA a réduit le coût de production de Calderon de 70 pour cent par rapport à la méthode de fabrication par pliage presse et découpe laser.

Les options débloquent plus de capacité

Bien que l'automatisation instantanée du KH-4500kai ait piqué l'intérêt de Calderon, il a découvert que d'autres aspects de la machine dépassaient les attentes.

« Du côté technique, ces machines offraient la bonne quantité d'outils et une vitesse de broche supérieure qui nous permet d'usiner différents matériaux pour un usinage haute vitesse efficace », a-t-il dit.

En implémentant des options de machine, Calderon a augmenté sa capacité d'usinage lights-out. Methods et MTA ont équipé un KH-4500kai d'un collecteur de brouillard et de la capacité de lubrifiant par la broche (CTS). Calderon a dit que ces ajouts aident CAV à maintenir une précision exceptionnelle sur l'aluminium et l'acier traité thermiquement.

Puisqu'il utilise des outils redondants, Calderon a également utilisé la collecte de données de la machine pour changer les outils avant qu'ils ne s'usent.

« Les données d'outils redondants ont fourni une durée de vie d'outil tremendous », a-t-il dit. « Je ne passe plus de temps à regarder la broche pour des outils usés, cassés. »

S'engager pour la croissance et la qualité

CAV Manufacturing a fait d'autres investissements également. L'acceptation par l'entreprise — et Calderon — des méthodes de fabrication modernes et des meilleures pratiques a alimenté une croissance constante.

En novembre 2021, l'entreprise est devenue une petite entreprise certifiée 8(a) par la U.S. Small Business Administration. Le programme aide les propriétaires de petites entreprises socialement et économiquement défavorisés en nivelant le terrain pour les contrats réservés et à source unique du gouvernement, aidant au développement d'affaires, et aidant les entreprises à naviguer dans diverses réglementations.

Une fois accepté dans le programme, une entreprise obtient une assistance pendant neuf ans. Certaines qualifications incluent démontrer un bon caractère et le potentiel de succès, comme être en affaires depuis au moins deux ans.

Atteindre ce statut tôt a aidé CAV à atteindre d'autres objectifs, soutenant une croissance continue.

Calderon a obtenu sa certification Six Sigma Black Belt et sa certification en gestion de projet du Project Management Institute. Et en 2021, CAV a obtenu sa certification ISO 9001:2015.

L'entreprise a récemment commencé à prendre des travaux pour diverses armes à feu, comme les M4/M16, M240/M249 et MK19. CAV a une licence fédérale d'armes à feu et fabrique des composants contrôlés par le Bureau of Alcohol, Tobacco, Firearms and Explosives, permettant à l'entreprise de prendre en charge des travaux plus complexes et intensifs.

« Ces certifications ont été obtenues pendant les moments les plus difficiles pour une petite entreprise émergente », a ajouté Calderon.

Sa ténacité à poursuivre ces objectifs tout en maintenant les opérations quotidiennes pendant la pandémie est un testament de son engagement à terminer des projets complexes.

Il compare l'engagement de CAV pour la croissance, l'excellence et le service client à la méthode d'assurance qualité de l'atelier.

« Nous ne mesurons pas juste une pièce avec un pied à coulisse et on appelle ça l'assurance qualité », a dit Calderon. « Ce que nous faisons, c'est nous assurer que les processus sont solides, stables et fiables en utilisant le meilleur équipement et la meilleure ingénierie. »

Norcio de MTA a dit que voir Calderon progresser d'un opérateur de niveau d'entrée à un propriétaire de petite entreprise utilisant la dernière technologie pour l'usinage lights-out a été une expérience gratifiante.

« Benito était sûrement une superstar et la lumière brillante là où il était à son travail précédent », a dit Norcio. « Il est venu ici du Chili et on lui a donné une opportunité — et maintenant il vit son propre rêve américain. »

Pour plus d'informations sur Methods Machine Tools, appelez le 978-443-5388 ou visitez methodsmachine.com.