Planta de ensamblaje del año 2016: Bosch Rexroth flexiona su músculo de producción ajustada

Sep 23, 2023

Bosch Rexroth Fountain Inn es una instalación de bajo volumen y alta combinación. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Los motores y las bombas hidráulicas se utilizan en muchos tipos diferentes de equipos de construcción, como las excavadoras. Ilustración cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Los motores y bombas hidráulicas se utilizan en una amplia variedad de productos, como tractores agrícolas. Ilustración cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Las estaciones de trabajo están equipadas con pantallas táctiles que permiten a los ensambladores ver dibujos e instrucciones de trabajo. Foto por Austin Weber

La planta de ensamblaje del año 2016 se especializa en productos hidráulicos móviles, como motores. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

La planta de ensamblaje del año 2016 se especializa en productos hidráulicos móviles, como bombas. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Fountain Inn es el sitio de fabricación más grande de Bosch Rexroth en América del Norte. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

La planta de Fountain Inn de Bosch Rexroth se enorgullece de la entrega oportuna. La mayoría de los productos se fabrican bajo pedido. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Los tableros de ideas brillantes alientan a los empleados a enviar tarjetas de sugerencias de mejora continua. Foto por Austin Weber

Las inversiones clave en los últimos cuatro años han mejorado la tecnología de ensamblaje y la logística ajustada relacionada para respaldarla. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

El sistema de producción de Bosch forma el corazón y el alma de todas las actividades diarias dentro de la planta de Fountain Inn. Foto por Austin Weber

Las líneas de montaje de Bosch Rexroth Fountain Inn utilizan numerosas tecnologías avanzadas para reducir costes y mejorar la calidad. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Los ensambladores de la planta Fountain Inn de Bosch Rexroth utilizan muchos tipos de herramientas de sujeción, incluidos destornilladores a batería. Foto por Austin Weber

El cambio rápido juega un papel clave en el éxito de la Planta de Ensamblaje del Año 2016. "Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Las instalaciones de Bosch Rexroth's Fountain Inn, Carolina del Sur, incluyen 21 bancos de prueba. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth produce más de 5000 modelos y variaciones diferentes para aplicaciones de bucle abierto y cerrado. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth Fountain Inn ofrece a los clientes múltiples variaciones, según sus aplicaciones específicas. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth Fountain Inn cuenta con un taller de aprendices donde los jóvenes aprendices pueden adquirir las habilidades prácticas necesarias para operar los sistemas de producción de la empresa. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

El campus de fabricación de 100 acres de Bosch Rexroth en Fountain Inn, Carolina del Sur, está integrado verticalmente y consta de tres edificios. Foto cortesía de Bosch Rexroth Corp.

Los equipos de construcción, los tractores agrícolas y otras máquinas todoterreno necesitan más que motores diésel, neumáticos grandes y orugas de metal para funcionar. Requieren mecanismos hidráulicos para dirigir, levantar plumas, abrir baldes o inclinar palas.

La mayoría de los operadores de retroexcavadoras, cosechadoras, hormigoneras y otras máquinas nunca piensan en bombas y motores hidráulicos. Los dispositivos están ocultos fuera de la vista. Pero juegan un papel vital en el rendimiento, la confiabilidad y la seguridad. También ayudan a aumentar la eficiencia del combustible y reducir las emisiones.

Es por eso que los actores clave en las industrias de equipos agrícolas, de construcción, silvicultura, minería y manejo de materiales confían en los componentes fabricados por Bosch Rexroth Corp. Muchos de esos artículos se producen en la planta de ensamblaje de última generación de la compañía en Fountain Inn, Carolina del Sur. .

La instalación de alta mezcla y bajo volumen se enorgullece de la entrega oportuna. De hecho, la mayoría de los productos de la fábrica se fabrican bajo pedido.

El campus de fabricación de 100 acres de Bosch Rexroth está integrado verticalmente y consta de tres edificios. Incluye dos talleres de maquinaria de última generación, nueve líneas de ensamblaje, 21 bancos de prueba, dos instalaciones de tratamiento térmico y un taller de pintura. El campus también alberga operaciones de ingeniería, desarrollo de productos, logística y almacenamiento.

Bosch Rexroth es el líder mundial del mercado de la hidráulica móvil. Produce más de 5000 modelos y variaciones diferentes para aplicaciones de bucle abierto y cerrado.

Fountain Inn es el sitio de fabricación más grande de Bosch Rexroth en América del Norte. Apoya la estrategia "local for local" de la empresa. Además de abastecer a clientes estadounidenses clave, la instalación también exporta a Brasil, Canadá, China, India, México y muchos países europeos.

"Nuestra misión principal es producir sistemas hidráulicos móviles para el mercado local y ser el número 1 en la conducción de Estados Unidos", dice Mike McCormick, vicepresidente y gerente de planta. "Esto nos permite responder rápidamente a lo que nuestros clientes necesitan para construir sus productos.

"Bosch Rexroth siempre ha hecho hincapié en la calidad, los productos de fabricación nacional y la satisfacción del cliente", añade McCormick. "Nuestra planta de Fountain Inn ha ejemplificado estas prioridades durante los últimos 27 años".

La instalación originalmente constaba de un solo edificio de 250,000 pies cuadrados cuando se inauguró en 1989. Hoy en día, la operación tiene más del doble de ese tamaño.

"Creemos en centrarnos en el desarrollo de capacidades dentro de nuestra región que nos ayudarán a servir mejor a nuestros clientes, desde la ingeniería hasta el envío de los productos finales", dice Paul Cooke, presidente y director ejecutivo de Bosch Rexroth Americas. "Fountain Inn es un excelente ejemplo, porque no solo podemos entregar productos más rápido, sino que también podemos fomentar relaciones más sólidas de manera más directa con nuestros clientes en una etapa más temprana del ciclo de cumplimiento.

"El rendimiento del producto se puede revisar y mejorar localmente para superar las expectativas de nuestros clientes", señala Cooke. "Con esta mentalidad incrustada en nuestro ADN organizacional, estamos seguros de que podemos tener éxito en cualquier desafío que el cliente le plantee a nuestra organización".

La instalación Fountain Inn de Bosch Rexroth recibió el premio Planta de ensamblaje del año 2016 patrocinado por la revista ASSEMBLY. La planta de clase mundial fue elegida para el decimotercer premio anual por la forma en que garantiza la entrega a tiempo de productos de alta calidad mediante el uso innovador de la automatización, las personas, los programas de mejora continua y los procesos de producción flexibles.

"El equipo de Bosch Rexroth Fountain Inn ha trabajado en conjunto durante los últimos cuatro años para duplicar el tamaño de nuestras instalaciones y, al mismo tiempo, impulsar mejoras significativas en nuestras métricas clave de rendimiento", señala Cooke. "Si bien todavía tenemos un largo camino por recorrer para cumplir con todas nuestras ambiciones, este equipo ha demostrado lo que es posible trabajando juntos como un equipo comprometido para deleitar a nuestros clientes".

"Este reconocimiento es un hito en nuestro viaje hacia la excelencia continua en el servicio a nuestros clientes", agrega McCormick. "Sabemos que nuestro éxito está íntimamente ligado a nuestra capacidad para brindar a nuestros clientes los mejores productos y servicios.

"Esto, a su vez, requiere un intenso enfoque en la ejecución y el rendimiento", explica McCormick. “Esto impulsa la innovación, especialmente en el montaje de nuestros productos.

"Nuestras inversiones clave en los últimos cuatro años han mejorado nuestra tecnología de ensamblaje y la logística ajustada relacionada para respaldarla", dice McCormick. "Nuestras líneas de montaje se han reformado radicalmente en un tiempo relativamente corto.

"En 2008, utilizamos métodos de montaje de mesa simples con herramientas manuales básicas", señala McCormick. "Hoy, nuestras líneas de ensamblaje utilizan numerosas tecnologías avanzadas para reducir costos y mejorar la calidad simultáneamente".

Bosch Rexroth suministra a más de 500 000 clientes en todo el mundo una amplia variedad de productos para accionar, controlar y mover maquinaria utilizada en aplicaciones industriales y móviles. La popular marca tiene sus raíces en un par de empresarios alemanes: Robert Bosch y Georg Ludwig Rexroth.

En 1795, Georg Ludwig Rexroth adquirió un molino de martillos accionado por agua en Elsavatal, Alemania. Para 1830, la operación constaba de 100 personas que operaban siete fraguas impulsadas por cuatro ruedas hidráulicas.

Rexroth adquirió una fundición de hierro en Lohr, Alemania, a mediados del siglo XIX y se ganó la reputación de producir productos de alta calidad.

En 1952, la empresa comenzó a fabricar componentes hidráulicos. Al año siguiente, Rexroth presentó su primera bomba de engranajes para máquinas móviles.

A principios de la década de 1970, la empresa era líder en el desarrollo de nuevas tecnologías. Sus servoválvulas hidráulicas y la electrónica de válvulas proporcionales revolucionaron la industria de equipos de construcción.

En 1975, Rexroth se convirtió en una subsidiaria de propiedad total de Mannesmann AG. Una fusión en 2001 entre Mannesmann Rexroth AG y Bosch Automation Technology creó Bosch Rexroth AG.

Además de ser un fabricante líder de sistemas hidráulicos, la empresa de $6 mil millones, que opera como una subsidiaria del Grupo Bosch, se enfoca en accionamientos y controles eléctricos, sistemas de movimiento lineal y tecnología de ensamblaje.

El campus de Fountain Inn es una de las cuatro instalaciones de fabricación de Bosch Rexroth en los Estados Unidos. Las plantas adicionales están ubicadas en Bethlehem, PA; Charlotte, NC; y Hoffman Estates, IL.

Bosch tiene sus raíces en 1886. Fue entonces cuando Robert Bosch abrió un pequeño taller en Stuttgart, Alemania, para "mecánica de precisión e ingeniería eléctrica".

Los primeros productos incluían teléfonos e indicadores eléctricos de nivel de agua. Sin embargo, en una década, los sistemas de encendido por magneto representaron más del 50 por ciento del negocio de Bosch, impulsados ​​por la incipiente industria automotriz.

Bosch finalmente se expandió a faros, bocinas, bujías, motores de arranque, limpiaparabrisas y otros tipos de piezas para automóviles. A lo largo de las décadas, la empresa se diversificó hacia productos de consumo mediante la adquisición de empresas que fabricaban productos como lavavajillas, proyectores de películas, radios, refrigeradores y calentadores de agua.

Hoy, el Grupo Bosch es un fabricante diversificado con sede en Stuttgart. La mayor parte de la empresa es propiedad de la Fundación Robert Bosch, un fideicomiso benéfico sin fines de lucro que apoya diversas causas que van desde la investigación del cáncer hasta la mejora de la calidad de las escuelas.

La compañía de $78 mil millones es un fabricante líder de electrodomésticos, equipos de embalaje, herramientas eléctricas, sistemas de seguridad y otros productos. Bosch también es el proveedor de autopartes número 1 del mundo. Está activo en una amplia variedad de tecnologías de movilidad, como frenos, inyección directa, asistencia al conductor, control de emisiones, tren motriz, dirección y sistemas de gestión térmica.

La planta de ensamblaje del año 2016 se especializa en bombas y motores hidráulicos fijos y variables.

Los productos fijos y variables tienen un aspecto similar, pero normalmente una bomba pesa el doble que un motor. Cada producto contiene diferentes tipos de componentes en el interior para sus propósitos funcionales. En particular, el mecanismo de control agrega un peso significativo.

"Las bombas suelen ser más complejas que los motores", dice Joerg Schaeuble, director de operaciones. "Una razón es que una bomba puede ser el elemento impulsor del tren de potencia y, por lo tanto, generalmente se controla a sí misma y al motor aguas abajo.

"Esto incluye válvulas de control electroproporcionales y otros componentes electrónicos que controlan la máquina", agrega Schaeuble. "Por lo tanto, es más fácil integrar los atributos de rendimiento de la máquina de un cliente en una bomba, que a su vez está ubicada cerca del motor principal del equipo (un motor diésel).

"Además, en un sistema de circuito cerrado, la bomba de plato cíclico es el único componente que puede cambiar fácilmente los puertos de presión con una variabilidad completa bajo presión máxima", señala Schaeuble. Los motores (típicamente una unidad de eje doblado) tienen una posición mínima y máxima para el rendimiento, pero no pueden girar a través del punto cero o neutral.

"Es por eso que el puerto de alta presión en una bomba puede ser el puerto A o B: ambos tienen las mismas características de rendimiento", explica Schaeuble. "Muchas características de seguridad, como el alivio de alta presión y la anulación de presión, también se encuentran en la bomba".

Los motores y bombas hidráulicas se utilizan en todos los tamaños, formas y tipos de equipos móviles. Todo, desde grúas, bulldozers y excavadoras hasta retroexcavadoras, minicargadores y pulverizadores, exige potencia fluida.

La pieza típica de equipo de construcción requiere varios motores hidráulicos y bombas para funcionar. Sin embargo, el número de componentes depende de la aplicación. Por ejemplo, las miniexcavadoras pueden ejecutar todas las funciones con una sola bomba, mientras que una excavadora tradicional de tamaño completo requiere varias bombas.

Los clientes de Bosch Rexroth incluyen empresas como AGCO, Bobcat, Caterpillar, CNH, Deere, Doosan, Fendt, Gehl, Gradall, JCB, Liebherr y Sany.

"Nuestros principales clientes tienen su sede de I+D en América del Norte", dice McCormick. "Eso nos permite trabajar en estrecha colaboración con ellos y crear productos que les ayuden a cumplir con las estrictas normas sobre emisiones, al tiempo que aumentan la productividad y la confiabilidad al mismo tiempo".

Bosch Rexroth Fountain Inn se enorgullece de la personalización. Sus clientes pueden seleccionar entre varios tipos de controles, conectores eléctricos, configuraciones de calibración, desplazamientos, configuraciones de puertos, bridas de montaje y ejes de transmisión.

Otras opciones incluyen filtros, sellos y válvulas. Y las bombas individuales se pueden ensamblar juntas en tándems o triples.

"Teóricamente, podemos ofrecer a nuestros clientes un número ilimitado de variaciones, dependiendo de su aplicación específica", dice Schaeuble. “La variación típica oscila entre 5.000 y 10.000 configuraciones diferentes en volúmenes anuales que van desde una pieza hasta miles de piezas”.

Bosch Rexroth Fountain Inn reúne cuatro familias principales de productos: bombas dobles de desplazamiento variable y pistones axiales A22VG y A24VG; bombas de caudal variable A10VO/31 y A10VO/52; bombas variables A4VG/32 y A10VG; y motores de paletas de alto torque Rineer.

Las bombas A22VG y A24VG cuentan con dos grupos rotativos de pistones axiales y están diseñadas para accionamientos hidrostáticos en circuitos de circuito cerrado. Cuentan con una clasificación de alta potencia en un diseño compacto para aplicaciones de servicio mediano y pesado.

Las bombas A10VO/31 y A10VO/52 cuentan con un diseño compacto. Se caracterizan por su bajo nivel de ruido, una favorable relación potencia-peso y un excelente control de la presión electrohidráulica. La alternativa rentable a las bombas constantes se utiliza en clases de potencia más pequeñas de maquinaria móvil.

Las bombas A4VG/32 y A10VG se utilizan en configuraciones de transmisión hidrostática para aplicaciones de servicio pesado y mediano. Cubren una amplia gama de tamaños nominales, proporcionando a los clientes móviles e industriales eficiencia energética y una gama de configuraciones optimizadas de energía para elegir.

Los motores Rineer utilizan un diseño patentado de "paleta cruzada". Las potentes unidades proporcionan un par alto desde el arranque y la parada, con curvas de par prácticamente planas. Están diseñados para trabajos duros, como accionar top drives, power swivels y power tongs utilizados en plataformas de perforación de petróleo y gas.

Bosch Rexroth Fountain Inn ha visto cómo el mercado de sus productos se ha vuelto cada vez más volátil en los últimos años.

"Las grandes fluctuaciones son mucho más comunes ahora", dice Schaeuble. "Simultáneamente, nuestros clientes solicitan mejoras en la entrega a tiempo, así como características técnicas que personalicen el producto aún más según sus necesidades. Con una cadena de suministro global que respalda nuestros flujos de valor, esto trajo mayores desafíos a nuestra capacidad de entrega".

La línea de productos A22 vende el 95 por ciento de su producción a grandes fabricantes estadounidenses de equipos de construcción fuera de carretera. Este segmento se vio muy afectado durante la recesión económica de 2008-2009. Se recuperó rápidamente en 2010, pero actualmente opera por debajo de los niveles previos a la recesión.

"El desafío era ajustar la línea de ensamblaje a nuevas aplicaciones y clientes en nuevas máquinas, lo que resultó en variaciones innovadoras en el proceso de ensamblaje", señala Schaeuble. "El desempeño de las entregas, como indicador central de la satisfacción del cliente, cayó en 2014 a niveles inaceptables debido a la volatilidad del mercado y los desafíos técnicos que nos presentaron los clientes.

"En 2015, a través de una colaboración dedicada con nuestros clientes, incluidos nuestros equipos de atención al cliente y un enfoque interdepartamental relacionado con la calidad, alcanzamos un rendimiento de entrega de más del 95 por ciento en el último trimestre", agrega Schaeuble. "En 2016, no hemos caído por debajo de esa marca y continuamos disfrutando los frutos de los sistemas y la colaboración que desarrollamos el año pasado".

Otro desafío al que se enfrenta Bosch Rexroth Fountain Inn es una nueva y estricta normativa sobre emisiones que obliga a los usuarios de equipos todoterreno a invertir en productos de última generación equipados con módulos de control electrónico y componentes de postratamiento, como filtros de partículas diésel. El mandato Tier 4, que exige una reducción drástica de las emisiones de diésel, ha creado uno de los mayores desafíos de ingeniería que jamás haya enfrentado la industria fuera de carretera.

Los motores de la construcción, la minería y la agricultura cambian constantemente de velocidad. El ciclo de trabajo de un motor varía drásticamente según el tipo de trabajo en el que se emplea, así como otras cosas que afectan el rendimiento del motor, como las temperaturas de admisión y escape, y la cantidad de polvo en el aire.

Una cargadora de ruedas, por ejemplo, generalmente se dirige hacia una pila de tierra, roca u otro material, la levanta, retrocede, gira y viaja a un vertedero, luego deposita su carga. Todo el ciclo de trabajo se repite cada 40 segundos más o menos.

Reducir las emisiones bajo cargas fluctuantes y posiciones del acelerador no es una tarea fácil. Otros factores incluyen condiciones de trabajo más calientes y sobres de motor pequeños que limitan el tamaño de los componentes.

Para lograr esos objetivos, los fabricantes de topadoras, excavadoras, cosechadoras y otra maquinaria móvil están construyendo productos con motores más pequeños y velocidades de motor reducidas. Los ingenieros de Bosch Rexroth desarrollaron soluciones innovadoras para abordar esas necesidades, como vincular motores diésel con controles hidráulicos para reducir el consumo de combustible hasta en un 20 por ciento sin afectar el rendimiento.

En la actualidad, los motores equipados con sistemas de postratamiento de gases de escape se han convertido en estándar en los equipos fuera de carretera. Como consecuencia, el empaque debajo del capó es extremadamente apretado. Hay menos espacio disponible para la instalación de bombas y motores hidráulicos en máquinas móviles que en generaciones de vehículos anteriores.

"Los desplazamientos de nuestras bombas deben coincidir con el rendimiento de los motores diesel", dice McCormick. "Como resultado, tuvimos que cambiar la mayoría de nuestros productos para adaptarse a las nuevas reglas de Nivel 4.

"Calibramos cada bomba que producimos según las especificaciones únicas de nuestros clientes", agrega McCormick. "Aunque dos bombas pueden operar de la misma manera mecánicamente, podrían funcionar de manera diferente en una máquina debido a las variables de flujo de presión dictadas por cosas como la potencia o el par del motor".

En 2013, Bosch Rexroth se embarcó en un viaje de cinco años y $80 millones para expandir la producción en el campus de Fountain Inn. El primer paso fue adquirir un edificio cercano de 260,000 pies cuadrados que anteriormente sirvió como almacén para una compañía farmacéutica.

El edificio heredado ahora se dedica al mecanizado y montaje de productos VG hidrostáticos. Incluye cuatro líneas de montaje, además de una instalación de tratamiento térmico y un taller de pintura.

Entre los edificios de producción antiguos y nuevos se encuentra una instalación que alberga las operaciones de logística y envío. También se dedica una gran área a la remanufactura, repuestos y reparaciones, que es una pieza importante de la estrategia comercial de Bosch Rexroth.

Los ingenieros de Bosch Rexroth reacondicionaron el tercer edificio para producir productos de circuito abierto, como su popular serie VO de bombas de desplazamiento variable.

La instalación más nueva cuenta con cinco líneas de ensamblaje, incluida una línea automatizada equipada con un transportador paletizado que reemplazó a tres líneas anteriores. La instalación integrada verticalmente incluye una operación de mecanizado de última generación que produce internamente una amplia variedad de piezas metálicas, como cilindros, ejes de transmisión, carcasas y bloques de puertos.

"Hemos dominado muchos procesos complejos", dice McCormick. "El desafío es hacer esto con tamaños de lote pequeños y tolerancias de piezas altas.

"El grado de integración vertical varía según el tipo de producto y los volúmenes", agrega McCormick. "Para cumplir con los plazos de entrega impulsados ​​por el mercado, conservamos la capacidad de fabricar muchos de nuestros componentes internamente, mientras que en paralelo desarrollamos socios que pueden suministrar mayores volúmenes, según sea necesario, para satisfacer la demanda general del mercado".

El reciente proyecto de expansión del campus también incluye recursos adicionales de ingeniería de productos y de investigación y desarrollo. Su característica más nueva es un campo de pruebas de equipos fuera de carretera al aire libre que permite a los ingenieros probar bombas y motores hidráulicos en los equipos de sus clientes.

"Esto permitirá una innovación más rápida, la creación rápida de prototipos y garantizará una respuesta más rápida al cliente", explica McCormick. "La mejora continua de nuestros flujos de valor es ahora un enfoque completamente internalizado, lo que nos permite trabajar juntos para impulsar el éxito de nuestros clientes.

"Un aumento significativo en las capacidades de ingeniería locales, como el campo de pruebas, nos permitirá reaccionar rápida y rápidamente al mercado", agrega McCormick. "El rendimiento del producto se puede revisar y mejorar localmente para superar las expectativas de nuestros clientes".

La expansión reciente casi duplicó la cantidad de empleados de Fountain Inn de 400 a 700. Para ayudar a asegurar una futura fuerza laboral, el campus cuenta con un taller de aprendices donde los jóvenes aprendices pueden adquirir las habilidades prácticas necesarias para operar los sistemas de producción de la compañía.

Los aprendices trabajan en Bosch Rexroth y asisten a clases en Greenville Technical College para adquirir habilidades de fabricación avanzadas. Desde que comenzó en 2008, 40 estudiantes han completado con éxito el programa.

Los aprendices adquieren experiencia en un taller de fabricación, taller de máquinas, taller de letreros y programas cooperativos de ingeniería. Bosch Rexroth también ofrece programas de aprendizaje para la fabricación de mecatrónica e hidráulica, así como un aprendizaje juvenil para estudiantes de secundaria que incluye la participación en la competencia FIRST Robotics.

Durante su permanencia de dos años, los estudiantes están en una rotación de seis meses. Durante este tiempo, están expuestos a temas no relacionados con el mecanizado, como ensamblaje, prueba, inspección de calidad, administración y configuración de herramientas, así como algunas funciones logísticas.

La expansión también permitió a los ingenieros de Bosch Rexroth optimizar los flujos de valor y repensar los sistemas de manejo de materiales en la planta de Fountain Inn.

"Nos dio un lienzo en blanco para crear el mejor flujo de materiales y el mejor diseño utilizando las lecciones aprendidas en nuestro edificio heredado", dice McCormick. "Nuestra organización logística ahora nos permite ser extremadamente flexibles.

"En nuestro entorno de gran variedad y bajo volumen, podemos acomodar fácilmente pedidos que pueden ser tan bajos como de una a cinco piezas", afirma McCormick. "Equipar es la clave para hacerlo de manera eficiente".

"Nuestro sistema de próxima generación integra el manejo de materiales y la logística en el proceso de ensamblaje", señala McCormick. "También estamos incorporando flexibilidad e inteligencia en las estaciones de trabajo individuales".

La planta de Fountain Inn se encuentra actualmente en el proceso de transición a un proceso de preparación del 100 por ciento. La iniciativa de manejo esbelto de materiales tiene como objetivo mejorar la calidad y la limpieza de la presentación de las piezas en la línea, además de optimizar el flujo de materiales y la eficiencia general. Las piezas pequeñas se presentan con envases reciclables de forma que se evita la contaminación por residuos y contaminantes transportados por el aire.

El nuevo sistema se basa en contenedores y remolcadores para entregar piezas a la línea de ensamblaje en lugar de contenedores a granel entregados por montacargas. Esto resultará en un mejor uso del espacio de piso, creando una huella un 60 por ciento más pequeña. Los beneficios adicionales incluyen un mayor rendimiento y una entrega mejorada.

Bosch Rexroth Fountain Inn ha experimentado un mercado extremadamente dinámico para sus productos en los últimos años. Los volúmenes de las miles de variantes pueden fluctuar hasta un 100 % de un año a otro. Los volúmenes también pueden fluctuar drásticamente en unos pocos meses.

"Esto nos ha llevado a repensar nuestro diseño de flujo de valor, especialmente con respecto al flujo de información", dice Schaeuble. "En nuestro entorno complejo, la información es el dato más importante para impulsar el rendimiento, incluido el rendimiento.

"Los productos que antes se pedían con un plazo de entrega de tres a cuatro meses ahora se pueden pedir a través de aplicaciones de teléfonos móviles con entrega dentro de los 10 días para números de pieza seleccionados", señala Schaeuble. "Esto se conoce como el programa de entrega enfocada Go-To".

Los recursos adicionales en Fountain Inn han ampliado las capacidades de envío de Bosch Rexroth en América del Norte. Ahora tiene la capacidad de entregar rápidamente productos de alta demanda, como la bomba A10VO, a clientes de la región.

"La mejora del rendimiento del ensamblaje no fue impulsada por las ventas, sino por la reducción de costos", explica Schaeuble. “Fue principalmente la reducción de piezas fundidas disponibles para mecanizado (cambio a sistema kanban de proveedor), así como el stock de otros componentes terminados. La principal reducción se produjo en la reducción de unidades entre montaje y prueba.

"Donde solíamos mantener alrededor de 12 horas de trabajo, actualmente operamos con ocho horas o menos para asegurarnos de que el producto avance rápidamente a través del proceso de ensamblaje y prueba", agrega Schaeuble. "Nuestro objetivo final es tener el producto listo para enviar al cliente 24 horas después de que se haya ensamblado el primer componente. Pero hay un desarrollo mucho mayor del flujo de valor necesario para lograr este objetivo".

El sistema de producción de Bosch (BPS) forma el corazón y el alma de todas las actividades diarias dentro de la planta de Fountain Inn. La iniciativa de 14 años tiene como objetivo aumentar la satisfacción del cliente y la contribución de valor mejorando continuamente la calidad, el costo y la entrega.

"BPS se enfoca en la reducción de desechos", dice McCormick. "Cualquier tipo de eliminación de desperdicios, como movimiento o inventario desperdiciado, es una oportunidad para que mejoremos nuestros costos y competitividad".

Para abordar esos problemas, la planta de Fountain Inn está equipada con numerosos sistemas de gestión visual. Las pizarras blancas y los marcadores de flujo de valor muestran indicadores clave de rendimiento, como la calidad, la seguridad y el rendimiento de la entrega.

"Vemos la mejora continua como un principio básico de liderazgo y no como un programa especial superpuesto a las tareas de liderazgo existentes", dice Jim Kressler, director de fabricación. "Se utiliza un programa de mejora continua (CIP) para gestionar todos los aspectos de nuestro negocio, desde el mecanizado CNC hasta la creación de órdenes de compra.

"No podemos imaginar otra forma de operar una planta de producción hoy", señala Kressler. "Los impulsores clave de cualquier actividad de CIP son siempre los datos y el empoderamiento: datos para mostrar las oportunidades y el empoderamiento para llevar a todos los asociados al proceso de mejora".

En las principales líneas de montaje, esto significa un seguimiento diario del desempeño, así como la revisión de los desafíos que ocurrieron el día anterior. Un tablero CIP accesible para todos los empleados rastrea los datos de los clientes y los datos internos. Los miembros definidos del equipo, incluida la gerencia, se reúnen diariamente para analizar los resultados y definir las acciones necesarias.

"Los proyectos especiales, como la introducción de un cronograma de construcción fijo, se vinculan con el CIP del sistema de flujo de valor general y, por lo tanto, obtienen sus propios tableros de seguimiento, pero aún están accesibles para todos los empleados", agrega Schaeuble. "Semanalmente, todo el equipo se reúne y el líder del equipo de la planta informa al equipo sobre el progreso. Este sistema se utiliza en el ensamblaje, así como en el mecanizado, y nos ha ayudado enormemente a mejorar el rendimiento de los principales flujos de valor.

"Utilizamos BPS para impulsar la mejora continua", explica Schaeuble. "El mapeo de flujo de valor (VSM) es una herramienta clave para traducir nuestros procesos a un formato visual que nos muestra nuestras próximas necesidades de mejora.

"Usamos los resultados de VSM para priorizar proyectos y alinear recursos", dice Schaeuble. "Esto se convierte en nuestra hoja de ruta de System CIP. Nuestro objetivo es impulsar System CIP directamente desde estas principales prioridades, seguido de Point CIP, para garantizar resultados sostenidos en los flujos de valor.

"En un proyecto CIP reciente, redujimos las pérdidas por cambios en un 30 por ciento sin aumentar el tamaño de los lotes", señala Schaeuble. “VSM también nos ayudó a agilizar el proceso de kitting, así como el flujo de materiales de los componentes hacia la línea de ensamblaje. Es decir, usamos esta herramienta tanto para procesos directos como indirectos.

"Todo comienza con nuestra estrategia PAR (relaciones positivas con los asociados)", explica Schaeuble. “Cada empleado no es visto como un factor de producción, sino como un recurso valioso que permite que la organización crezca y sea más competitiva.

"La comunicación regular, abierta y honesta con los empleados sobre el estado del negocio es la clave de este esfuerzo", afirma Schaeuble. "Brindamos actualizaciones semanales a grupos individuales y tenemos reuniones trimestrales donde se discuten los desafíos comerciales, internos y externos en los turnos y en las diferentes funciones".

Otra iniciativa clave es el Programa de Ideas Brillantes, que la planta de Fountain Inn implementó en enero de 2015. Se alienta a todos los empleados a completar tarjetas de ideas de mejora continua de 4,25 x 8,5 pulgadas. Las tarjetas tienen un código de color verde para el área de trabajo y los estándares; rosa por calidad; y naranja para ideas de seguridad.

El año pasado, el programa generó más de 1.200 ideas. Solo la implementación de las ideas formuladas en 30 tarjetas resultó en un ahorro de $400,000.

Hubo ideas para mejoras en la seguridad, mejoras en los procesos, mejoras en la organización del lugar de trabajo y mejoras en la calidad. Las tarjetas y los resultados son visibles para los empleados a través de Bright Ideas Boards, que se encuentran en todos los departamentos de la planta.

Un sistema de premios llamado Way to Go es una forma rápida para que un gerente recompense a los empleados por ir más allá del deber con una tarjeta de regalo de $25.

El cambio rápido juega un papel clave en el éxito de la Planta de Ensamblaje del Año 2016.

"Nuestras líneas de montaje se pueden cambiar dentro de un ciclo de producto", dice Schaeuble. “Este fue un requisito de diseño clave cuando se construyeron las líneas. El equipo está programado de manera que permite el cambio de estación por estación.

"Además de los aspectos técnicos del cambio, también nos beneficiamos del compromiso de nuestros asociados en la mejora continua de los cambios", añade Schaeuble. "Por ejemplo, la secuencia de cambio es optimizada por todo el equipo de flujo de valor para garantizar el uso más eficiente de nuestra capacidad.

"Las herramientas que usamos para cambiar se simplificaron con el aporte de los empleados", señala Schaeuble. "Esto condujo a diseños de adaptadores innovadores que son más rápidos y fáciles de manejar en lugar de cambios completos de herramientas. En general, hemos visto una reducción del 40 por ciento en las pérdidas por cambios en esa estación de cuello de botella".

Los problemas de capacidad se pueden abordar mediante horas extra y turnos de fin de semana, según sea necesario. El proceso de ensamblaje específico se optimiza para cada flujo de valor en función del diseño del producto.

En Bosch Rexroth Fountain Inn, el proceso de montaje comienza con el equipamiento de cada pedido de cliente con todos los componentes necesarios. Después de esto, se fija una placa con el número de serie al producto y sirve como elemento de control del proceso durante todo el ensamblaje.

"La secuencia de proceso posterior para cada flujo de valor es algo diferente, pero normalmente consiste en el ensamblaje del paquete de cojinetes, el ensamblaje del grupo giratorio, el ensamblaje final y la prueba de fugas", explica Schaeuble. "Cada flujo de valor tiene un tamaño de lote máximo, independientemente del tamaño del pedido del cliente. Esto nos permite optimizar todos los demás procesos de soporte y planificación para que se ajusten al tamaño del lote".

Todos los documentos controlados, incluidas las instrucciones de trabajo, se almacenan en una red informática a la que se puede acceder en cada línea individual. Los ensambladores pueden ver la última versión de dibujos, instrucciones y otra información en cualquier momento.

Para ensamblar una bomba o un motor hidráulico, los operadores comienzan con una carcasa de hierro fundido que normalmente pesa alrededor de 45 libras. "Solo en la línea A22VG se utilizan más de 20 carcasas diferentes", dice Bruce Woodward, ingeniero de montaje y pruebas. "Cuando una bomba está completamente ensamblada, pesa más de 100 libras".

Debido a esas cargas pesadas, todas las líneas de montaje están equipadas con grúas giratorias y dispositivos de asistencia de elevación ergonómicos.

Los ensambladores instalan manualmente cojinetes, cilindros, ejes de transmisión, filtros, juntas, juntas tóricas, pistones, tapones, sellos, válvulas y otros componentes. Las unidades se unen con una variedad de sujetadores. Por ejemplo, las bombas generalmente requieren cuatro remaches, un mínimo de ocho pernos y entre tres y ocho tapones roscados de acero o plástico.

Bosch Rexroth Fountain Inn utiliza muchos tipos de herramientas de sujeción en sus líneas de montaje, incluidos dispositivos neumáticos, eléctricos de CC y alimentados por batería.

"Las herramientas neumáticas generalmente se usan para procesos de ensamblaje que no requieren un control preciso del par y el ángulo, como la instalación de tapones de ruptura", dice Woodward. "Estas herramientas también se utilizan para preparar nuestros productos para las pruebas de funcionamiento, como los conectores en el banco de pruebas y las cubiertas extraíbles".

Las herramientas de fijación eléctricas de CC se utilizan para todas las conexiones críticas para el funcionamiento de la bomba, incluidas válvulas, controles y tapones. Se controlan tanto el par como el ángulo.

Los destornilladores a batería se utilizan normalmente en aplicaciones de bajo par, como la instalación de accesorios para pruebas de fugas en línea.

Dado que Bosch Rexroth es un proveedor líder de herramientas de producción, las líneas de montaje de Fountain Inn utilizan los destornilladores de última generación de la empresa.

"Usamos mucho los aprietatuercas portátiles ErgoSpin, combinados con un HMI desarrollado por Bosch Rexroth", dice Schaeuble. "Estas herramientas agilizan los procesos utilizados en el ensamblaje y hacen cumplir una aplicación uniforme de los estándares de ensamblaje para todos los productos fabricados en Fountain Inn. Como resultado, el proceso de ensamblaje se ha vuelto mucho más predecible y confiable.

"Las herramientas ErgoSpin se utilizan principalmente para verificar conexiones críticas para nuestros clientes", señala Schaeuble. "Parte de nuestra estrategia de cero defectos es usar y monitorear los datos que salen de estos sistemas en beneficio de nuestros clientes, así como de las operaciones internas. La implementación de estos sistemas ha resultado en mejoras en la estabilidad de nuestro proceso de ensamblaje".

Los sistemas de marcos estructurales de Bosch Rexroth también se utilizan ampliamente en toda la planta de Fountain Inn. Las piezas modulares de aluminio, que se pueden conectar fácilmente entre sí, se utilizan para estructuras base, flow racks, estaciones de trabajo y pizarras blancas.

Las servoprensas se utilizan en las líneas de montaje para unir ejes de transmisión, bridas y otros componentes. "Equipadas con medición de fuerza y ​​distancia, estas máquinas nos permiten detectar cualquier variación menor en nuestro producto y alertarnos sobre las tendencias en la geometría de los componentes", dice Schaeuble.

"Usamos pruebas de fugas en línea después del ensamblaje para garantizar que se entregue a nuestros clientes un producto absolutamente libre de fugas", agrega Schaeuble. "Según el flujo de valor y el producto, seleccionamos el proceso de prueba de fugas más sensible, principalmente la caída de presión y el flujo másico. Al igual que con otros atributos de calidad clave, los resultados de la prueba de fugas se archivan por número de serie durante la vida útil esperada de nuestro producto en el campo."

El año pasado, los ingenieros de Bosch Rexroth desarrollaron un programa de secuenciación de montaje para mejorar la calidad en la planta de Fountain Inn. El programa guía a los operadores a través del proceso de ensamblaje. Impide que un operador inicie una nueva operación al principio de la línea hasta que se complete una determinada operación al final de la línea. Esto redujo los errores de ensamblaje detectados de aproximadamente 15,000 partes por millón por día a 0.

La operación de prueba de fugas también se mejoró para abordar una queja común de los clientes. "Se analizaron las fallas y se tomaron medidas, y pudimos aumentar la sensibilidad del equipo para encontrar incluso deficiencias minúsculas", dice Schaeuble. "Esto condujo a una reducción del 85 por ciento en las quejas de los clientes relacionadas con fugas.

"Desde el punto de vista general de las instalaciones, ese proyecto resultó en una disminución de las quejas de los clientes en más del 40 % entre 2013 y 2014, y otro 20 % entre 2014 y 2015", afirma Schaeuble. "Según los datos actuales, esperamos ver una mayor reducción este año".

Los ingenieros de Bosch Rexroth también han implementado sistemas de visión artificial para mejorar los rendimientos de calidad en las líneas de ensamblaje de Fountain Inn". Por lo general, las cámaras se usan como un poka yoke de nivel dos para bloquear el procesamiento de un producto que no está correctamente ensamblado o que tiene un componente incorrecto. adentro", dice Schaeuble. "Es un enfoque de sistema a prueba de fallas para llevarnos a una calidad sin defectos".

Para obtener más información sobre la planta de ensamblaje del año 2016, haga clic aquí para ver un breve video producido por la revista ASSEMBLY.

El premio a la planta de ensamblaje del año se inició en 2004 para exhibir las instalaciones de producción de clase mundial en Estados Unidos y las personas, los productos y los procesos que las hacen exitosas. No hay tarifa de entrada. Todos los fabricantes que ensamblan productos en los Estados Unidos están invitados a nominar sus plantas. La planta ganadora recibe un premio de cristal y una pancarta conmemorativa. El premio Planta de ensamblaje del año está patrocinado por la revista ASSEMBLY. El objetivo del premio es identificar una instalación de vanguardia que haya aplicado procesos de clase mundial para reducir los costos de producción, aumentar la productividad, acortar el tiempo de comercialización o mejorar la calidad del producto.

Todos los nominados fueron evaluados por el equipo editorial de ASSEMBLY, en base a criterios como:

•¿Se han mejorado los procesos de ensamblaje mediante el uso de nueva tecnología?

• ¿Ha mejorado la planta su desempeño haciendo un uso más efectivo de la tecnología existente?

•¿La planta ha tomado medidas para reducir los costos de producción?

•¿Los procesos de ensamblaje nuevos o mejorados han resultado en una mayor productividad?

• ¿Ha utilizado la planta mejoras de ensamblaje para reducir el tiempo de comercialización?

•¿Ha aumentado la planta las ganancias finales y la ventaja competitiva?

•¿Los operadores desempeñaron un papel en la implementación exitosa de nuevas estrategias de ensamblaje?

• ¿Se ha diseñado efectivamente un producto para un ensamblaje eficiente?

•¿Ha intentado la planta proteger el medio ambiente y conservar los recursos naturales?

Como ganadora de la 13ª competencia anual Planta de ensamblaje del año, las instalaciones de Bosch Rexroth en Fountain Inn, Carolina del Sur, recibieron un premio de cristal grabado y una pancarta conmemorativa.

Los ganadores anteriores del premio Planta de ensamblaje del año fueronindustrias polaris inc.(Spirit Lake, IA);STIHL Inc.(Playa de Virginia, VA);Corporación Northrop Grumman.(Palmdale, California);Ford Motor Co.(Wayne, MI);philips respironics(Nuevo Kensington, Pensilvania);Corporación Eaton.(Lincoln, Illinois);Compañía de ataúdes de Batesville(Mánchester, Tennessee);IBM Corp.(Poughkeepsie, Nueva York);Schneider Electric/Square D(Lexington, KY);Corporación Lear.(Montgomery, Alabama);Corporación Xerox. (Webster, Nueva York); yCompañía de camiones Kenworth(Renton, Washington).

Un formulario de nominación para el premio Planta de ensamblaje del año 2017 estará disponible en el sitio web de ASSEMBLY a principios de enero.

Para leer sobre los ganadores anteriores del premio Planta de ensamblaje del año, haga clic en los enlaces a continuación: