2023 FAB 40: El rendimiento brinda oportunidades para el fabricante de metales BTD

Una célula automatizada en BTD incorpora el remachado y la soldadura de componentes tubulares. Imágenes: BTD

Visite una planta de BTD y podrá presenciar a un equipo de personas caminando por la sala, sentadas en una sala de conferencias discutiendo el flujo de piezas y discutiendo cómo hacer que el trabajo sea más productivo, especialmente para los empleados de primera línea. El equipo está dedicado a la automatización y se ha vuelto fundamental para el funcionamiento de BTD en los últimos años.

“Nuestro equipo de automatización dedicado examina constantemente nuestra operación. Estamos invirtiendo entre 17 y 20 millones de dólares al año [en gastos de capital], y yo diría que casi un tercio de esa inversión está relacionada con la automatización”.

Ese fue Jared Lotzer, vicepresidente de operaciones comerciales y desarrollo de negocios del fabricante con sede en Detroit Lakes, Minnesota, que opera como una subsidiaria independiente de Otter Tail Corp., una empresa que cotiza en bolsa. En los últimos años, la operación ha llevado a cabo su propia integración de la automatización, un enfoque que ha ayudado a la empresa a tener éxito durante una aguda escasez de mano de obra en una era inflacionaria. Como cualquier fabricante, BTD, incluso con 350 millones de dólares en ingresos anuales y cinco plantas en el Medio Oeste y el Sudeste, no puede solucionar todos los problemas de forma automatizada, pero sigue siendo una parte clave de la solución.

Este año, BTD ocupa el puesto número 3 en la lista FAB 40.

Teniendo en cuenta el tamaño de BTD, sin mencionar su amplia capacidad de fabricación de herramientas, Lotzer dijo que incorporar la función de integración internamente tenía sentido.

Una planta BTD podría tener brazos robóticos que alimentan prensas de estampado, operan plegadoras y transportan piezas entre diferentes operaciones como remachado y soldadura por puntos. Y las herramientas que utilizan esas máquinas y brazos robóticos no están disponibles en el mercado. “Tener más de 100 fabricantes de herramientas en el personal ayuda”, dijo Lotzer, y agregó que ese talento en herramientas que colabora con los expertos en automatización internos de la empresa crea algunas soluciones únicas.

"Ahora también estamos estudiando la posibilidad de construir nuestras propias células de soldadura por arco", dijo Lotzer, diseñadas para las geometrías de piezas típicas de BTD. “Estamos dando un paso diferente al desafío de la automatización. Ahora contamos con casi 30 células de soldadura robóticas. Estamos tratando de alejarnos de la soldadura manual tanto como podamos. Solíamos decir: 'Si el trabajo no supera las 3.000 piezas, no pondremos un robot soldador'. Pero con algunos de estos cobots y la nueva tecnología de programación disponible, ahora procesamos volúmenes bajos en nuestras células de soldadura automatizadas. Simplemente no vimos eso hace años. No pudimos justificar el costo. Eso ahora ha cambiado y estamos mejorando cada vez más en eso”.

El equipo ha desarrollado enfoques únicos de programación, completos con simulación fuera de línea. "[La integración de la automatización interna] también tiene que ver con la velocidad", dijo Lotzer. "Cuando determinamos que vamos a comprar una parte de capital y anteponer la automatización, debemos actuar con rapidez".

El equipo ha adaptado células automatizadas para trabajar con calibres y tamaños de piezas específicos que son comunes dentro de la gama de productos de BTD. En algunas celdas, un brazo robótico realiza múltiples funciones. En otros casos, debido a la geometría o el peso de la pieza, un brazo robótico realiza tareas específicas en conjunto con otro brazo u otras piezas de automatización.

Lotzer añadió que, por supuesto, no todos los trabajos pueden automatizarse; esa es una realidad de la fabricación por contrato. Aún así, la automatización se ha entrelazado más con el negocio en general. Y no es que BTD no necesite más gente. En un momento de este año, el fabricante tenía más de 100 puestos vacantes, muchos de ellos para operaciones manuales.

Jared Lotzer, vicepresidente de operaciones comerciales y desarrollo empresarial, explicó cómo los desafíos a lo largo de la cadena de suministro han provocado variaciones en las tasas de aceptación por parte de los clientes del inventario de productos terminados de BTD.

Aún así, el análisis costo-beneficio de la automatización ha cambiado, y si un robot u otra forma de automatización puede eliminar una tarea mundana, mucho mejor. Además, el equipo de automatización habla con supervisores y operadores sobre tareas específicas y colabora con ellos para mejorar.

La automatización ha sido diseñada para ayudar a BTD a responder rápidamente a los cambios en la demanda de los clientes. Una vez más, la mayor parte de la automatización no es específica de un producto, sino que está diseñada en torno al espesor y la geometría del material, incluido el tamaño de la pieza, que el fabricante normalmente procesa.

Al igual que otros fabricantes, BTD tuvo que superar una serie de desafíos en la cadena de suministro durante la pandemia, incluidas grandes variaciones en la "tasa de adquisición", o la tasa a la que los clientes OEM extrajeron menos del inventario de productos terminados de BTD. Al principio de la pandemia, BTD frenó, dejó de contratar y redujo su inventario.

Luego, a mediados de 2022, las tasas de adquisición se recuperaron (a lo grande), al igual que las nuevas oportunidades. "A mediados de 2022, nuestro negocio premiado alcanzó un nivel sin precedentes", afirmó Lotzer. En ese momento, el modelo de BTD para gestionar esos inventarios de productos terminados era un gran punto de venta para los clientes que luchaban por hacer frente a la escasez. Sin embargo, ese aumento de la demanda redujo el inventario de BTD a un nivel en el que el fabricante tuvo que comenzar a contratar nuevamente.

“Ha sido una especie de montaña rusa”, dijo Lotzer, “pero todavía creemos en el modelo de negocio. La entrega a tiempo es el rey en este espacio. En este negocio, el rendimiento es igual a oportunidad. Y cuando se trata de nuevos programas de piezas, presentamos una propuesta que tiene en mente la automatización”.

El modelo está teniendo éxito, a juzgar por los planes de expansión de BTD. En el momento de escribir este artículo, la empresa se está preparando para aumentar considerablemente su espacio de fabricación en el sureste, complementando su planta existente en Dawsonville, Georgia, justo al norte de Atlanta. Lotzer dijo que más detalles sobre la expansión deberían surgir a finales de este año. Incluso con la capacidad existente en Georgia, "todavía enviamos muchos productos desde el Medio Oeste al Sureste", dijo Lotzer. "Hay muchísimas oportunidades allí".

Cuando surge una nueva oportunidad, los clientes suelen visitar una planta de BTD para ver la automatización en acción. Son testigos de cómo las células bien diseñadas aumentan el rendimiento, hacen que los tiempos del ciclo de fabricación sean predecibles y mejoran la calidad. Claro, la calidad no se puede “inspeccionar” en el proceso, ya sea que esté automatizado o no. Pero la automatización de la inspección ayuda a eliminar la ambigüedad. "No es posible que una persona se pierda algo o interprete algo incorrectamente", dijo Lotzer.

Esto no quiere decir que el personal de control de calidad no sea concienzudo, pero al mismo tiempo, la inspección puede ser repetitiva y tediosa. Lo mismo ocurre con otros trabajos, como la soldadura de producción o la manipulación de materiales. Cuanto más tedioso es un trabajo, menos comprometidas pueden estar las personas.

Los fabricantes no pueden automatizar todas las tareas manuales y, cuando ignoran el elemento humano, surgen problemas y el rendimiento se ve afectado. Un taller de fabricación automatizado todavía necesita que alguien mueva y presente el material y, no menos importante, administre y mantenga la automatización. Después de todo, el rendimiento de una planta automatizada puede ser extraordinariamente alto un día y detenerse al día siguiente, todo porque la empresa no administró ni mantuvo adecuadamente sus sistemas automatizados. Piense en los sistemas de corte automatizados que fallan cuando las piezas cortadas se sueldan a listones sucios, o en el retrabajo que aumenta porque alguien no alineó o limpió adecuadamente un cabezal de corte.

Para evitar todo esto, BTD ha desarrollado hoy nuevas trayectorias profesionales. Alguien podría comenzar como operador de máquina pero con el tiempo podría convertirse en técnico de automatización, capacitado para operar y mantener sistemas específicos. Por ejemplo, un operador de plegadora podría estar capacitado para operar una celda de doblado automatizada. Con más capacitación, podría ser ascendido a "Automation Tech II", un puesto responsable de ejecutar, configurar y programar una celda robótica.

Una celda de doblado robótica incorpora la extracción de piezas mediante transportador.

"Y a partir de ahí, estos operadores podrían pasar a uno de nuestros equipos de integración", dijo Lotzer, añadiendo que no todos los miembros de sus equipos de automatización necesitan ser ingenieros titulados. Añadió que las personas con experiencia en el taller pueden ser extraordinariamente valiosas a la hora de automatizar un proceso. Saben los desafíos que enfrentaron, ya sea manipulando piezas de trabajo entre herramientas escalonadas en una prensa plegadora o accediendo a una junta para soldar. Todo esto les brinda una nueva perspectiva sobre las soluciones automatizadas: qué se necesita, qué podría salir mal, qué tareas podrían eliminarse por completo y qué podría hacer que una operación sea más productiva que nunca.

Así como BTD se enfrenta a la escasez de mano de obra, también lo hacen sus clientes. Por lo tanto, no sorprende que dependan de los proveedores para agregar más valor, incluido el ensamblaje. "Estamos realizando cada vez más ensamblajes con valor agregado", dijo Lotzer. "Tenemos más caucho, espuma y otros materiales que se incorporan y ensamblan en nuestros productos metálicos principales".

Esto conlleva una mayor responsabilidad en la gestión de la cadena de suministro y la mitigación de riesgos, incluido el abastecimiento dual, lo que requiere que el equipo de compras de BTD dé un paso al frente. La empresa ha experimentado desafíos en la cadena de suministro como cualquier otra persona: la hidráulica fue un desafío al principio de la pandemia; ahora, es difícil encontrar materia prima especializada.

Lotzer dijo que el equipo se está adaptando a una cadena de suministro dinámica y en constante cambio. Están trabajando para garantizar niveles suficientes de existencias de seguridad, tanto internamente como en las instalaciones de los proveedores. “Ahora disponemos de productos con plazos de entrega de ocho meses. Simplemente no experimentabas eso antes de la pandemia”.

Luego se refirió nuevamente al crecimiento de BTD (para ciertos sectores es del 20% o más, año tras año, en el primer trimestre) y nuevamente a sus planes de expansión en el Sudeste. Ese crecimiento depende de la capacidad del fabricante para mantener su stock de productos terminados, suficiente para mantener un rendimiento estelar de entrega y hacer frente a las variaciones en la oferta, pero no tanto como para inmovilizar demasiado efectivo y agotar recursos. Es mucho mejor gastar el efectivo en algo productivo, como personas o maquinaria, no en inventarios inactivos, incluso en este mundo manufacturero pospandémico y por si acaso.

Publicado cada mes de junio, el FAB 40 presenta algunos de los fabricantes de metales personalizados más grandes de los Estados Unidos. Haga clic aquí para obtener más información y ver el ranking de este año.

Los cobots manipulan piezas para soldadura por puntos. Una nueva tecnología de automatización como esta ha cambiado el umbral de volumen para muchos proyectos.