Calidad en la producción en serie de piezas torneadas de precisión
En la producción en serie, la capacidad de fabricar piezas de acuerdo con las especificaciones no es, en absoluto, suficiente para garantizar el éxito.
Lo fundamental es la capacidad del proceso para mantener los parámetros requeridos en todos los lotes de producción posteriores a lo largo de todo el proyecto.
Por eso, en SABNER, la calidad comienza mucho antes de que se fabrique la primera pieza.
Antes de que un proyecto entre en la fase de producción, analizamos qué es importante, qué podría salir mal, cómo vamos a prevenir esos problemas y cómo vamos a controlar el proceso.
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Analizamos los requisitos → planificamos el proceso → anticipamos los riesgos → planificamos las mediciones → iniciamos la producción → verificamos la capacidad del proceso → aprobamos → fabricamos en serie → supervisamos → identificamos cada lote → respondemos a las desviaciones.
APQP · CTQ · PFMEA · Plan de control· MSA · SPC · Cp/Cpk · PPAP · Trazabilidad
CTQ y requisitos
de la función de la pieza al plan de proceso
Metrología
mediciones adaptadas a las características y tolerancias
Validación
Primera pieza · FAI · PPAP · Cp/Cpk
Supervisión del proceso
mediante SPC (control estadístico del proceso) y respuesta proactiva para prevenir no conformidades
Trazabilidad
historial completo del lote de producción
Limpieza y protección
limpieza · embalaje · liberación de lotes
Desde el análisis de requisitos hasta la producción en serie estable
Llevamos a cabo el proceso de puesta en marcha de la producción de acuerdo con los principios del APQP aplicables a un fabricante por contrato
01. Comenzamos por comprender qué hay que hacer
Iniciamos cada nuevo proyecto analizando la documentación del cliente y determinando los requisitos de la pieza acabada. Identificamos cuáles de ellos tienen un mayor impacto en la función y la calidad del producto acabado.
Comprobamos, entre otras cosas:
El material
Las tolerancias dimensionales y geométricas
Las superficies funcionales
Las roscas, ranuras, radios y socavados
Los requisitos de rugosidad superficial
Los requisitos de limpieza
Los requisitos de inspección y documentación
Los métodos de identificación y embalaje
Prestamos especial atención a las características que son críticas para el rendimiento del producto.
CTQ – Critical to Quality (crítico para la calidad)
La planificación del proceso y del control comienza con estos factores.
02. Examinamos qué podría salir mal
Sabemos por experiencia que un buen proceso debe prevenir los problemas, no solo detectarlos una vez que se producen.
Por eso, antes de iniciar la producción, analizamos los riesgos asociados a cada operación.
Tenemos en cuenta, entre otras cosas, la posibilidad de no conformidades dimensionales, el desgaste de las herramientas, el uso de un material incorrecto, los errores de medición, las confusiones entre lotes, la protección inadecuada del producto acabado y muchas otras situaciones que pueden darse durante el proceso de producción.
Para los riesgos significativos, definimos medidas preventivas y procedimientos de respuesta.
PFMEA – Process Failure Mode and Effects Analysis (análisis de modo y efectos de fallos de proceso)
Todo esto se hace para reducir el número de situaciones en las que surge un problema y para saber exactamente qué hacer cuando se produce.
03. Cada característica crítica tiene su propio método de control
No todas las dimensiones se controlan de la misma manera. Un buen proceso requiere un enfoque individualizado en lo que respecta a las cuestiones de control y medición.
Para cada característica crítica, definimos:
Documentamos estos principios en el plan de control del proceso.
Esto garantiza que la inspección no dependa de la memoria del operario. Forma parte de un proceso predefinido.
En casos excepcionales, también podemos aplicar una inspección al 100 % si un requisito del cliente o un análisis de riesgos justifica dicha solución. Sin embargo, es importante recordar que esto aumenta los costes del proceso y, dada la elevada estabilidad de nuestros procesos, por lo general no está justificado.
texto completo
Qué medimos → con qué medimos → cuándo medimos → con qué frecuencia medimos → qué constituye un resultado correcto → qué hacemos en caso de desviación
04. En primer lugar, comprobamos la propia medición. Solo entonces, examinamos la pieza.
No basta con disponer de un dispositivo de medición preciso.
También debemos saber si el método seleccionado nos permite realmente controlar de forma fiable una característica determinada. Esto se refiere no solo a la precisión de las lecturas del instrumento, sino también a la influencia del operador, la repetibilidad de los resultados y muchos otros factores.
Por lo tanto:
Seleccionamos el método de medición en función de la característica y las tolerancias
Utilizamos patrones de referencia
Verificamos la repetibilidad del sistema de medición
Supervisamos el equipo
Para las características críticas, realizamos los análisis del sistema de medición necesarios
MSA
–
Measurement System Analysis
(análisis de sistemas de medición)
Gage R&R
/
GRR
Antes de medir algo y tomar una decisión basada en el resultado, queremos saber de antemano si ese resultado es fiable.
MEDICIÓN
Metrología adaptada a piezas torneadas con diámetros de Ø1–12 mm
El laboratorio de SABNER utiliza varios métodos de medición complementarios. La elección del equipo depende del tipo de característica que se inspeccione, de la precisión requerida y del punto de medición en el proceso.
VICIVISION MTL X5
Cuando se necesita inspeccionar rápidamente una pieza torneada completa.
El MTL X5 es nuestro sistema principal para la inspección rápida y automatizada de la geometría de piezas torneadas pequeñas.
En un único programa de medición, podemos inspeccionar múltiples características externas, entre las que se incluyen:
Diámetros
Longitudes
Ángulos
Radios
Chaflanes
Perfiles
Geometría de roscas
La medición automatizada permite utilizar el mismo método tanto durante la puesta en marcha del proceso como en la posterior inspección de la producción en serie. Su principal ventaja es la eliminación de la influencia del operador en los resultados de la medición y, para una parte significativa de los proyectos, resulta suficiente para realizar todas las mediciones necesarias.
Mahr MarSurf CD 140
Cuando se necesita medir con precisión el contorno real.
No todas las características pueden evaluarse adecuadamente a partir de una imagen del MTL X5. Esto se debe, principalmente, a la resolución y a la precisión de la medición, así como a las mediciones en el interior de los orificios.
Utilizamos el MarSurf CD 140 para el análisis de alta precisión de los contornos de las piezas, que incluye:
Radios pequeños
Chaflanes
Ranuras
Socavados
Medición de contornos en orificios
Parámetros de superficie seleccionados, como la rugosidad
El sistema complementa las mediciones ópticas cuando el trazado exacto del perfil es fundamental.
Mahr MarForm MMQ 200
Cuando la dimensión, por sí sola, no lo dice todo sobre una pieza.
Dos diámetros pueden estar dentro de la tolerancia, pero es posible que la pieza no funcione correctamente.
El problema puede residir en su forma o en el posicionamiento relativo de sus superficies.
Por eso utilizamos el MMQ 200 para inspeccionar características como:
Redondez
Cilindricidad
Batimiento
Coaxialidad
Rectitud
Esto resulta especialmente importante para superficies de acoplamiento, superficies de sellado y componentes en los que varios diámetros deben mantener una posición relativa específica.
KEYENCE VR-5200
Cuando necesitamos visualizar un microcomponente en 3D.
Utilizamos el KEYENCE VR-5200 para el análisis preciso y sin contacto de la geometría y la topografía de la superficie en tres dimensiones.
El sistema permite analizar, entre otras cosas:
Perfiles
Escalones
Alturas
Superficies
Diferencias de nivel
Son características que resultan difíciles de evaluar mediante la medición unidimensional convencional.
La precisión metrológica de este sistema permite realizar mediciones de gran exactitud de características geométricas que son difíciles de medir con otros instrumentos.
Inspección durante el proceso
Algunas mediciones deben realizarse directamente durante el proceso de producción para que el operario pueda evaluar rápidamente su estado actual.
Sistemas de medición neumáticos Mahr
Para dimensiones críticas específicas con tolerancias muy ajustadas, utilizamos mediciones neumáticas.
El instrumento está configurado para una característica específica y permite que los cambios dimensionales muy pequeños se detecten rápidamente.
Esta solución resulta especialmente útil para el control de procesos durante la producción en serie.
Calibres GO/NO-GO
Para la inspección rápida de características seleccionadas, utilizamos calibres específicos:
Calibres de anillo
Calibres de pasador
calibres GO/NO-GO.
Nos permiten confirmar, de forma sencilla y repetible, si la característica inspeccionada se encuentra dentro del rango requerido, directamente en la línea de producción, sin necesidad de acudir a un laboratorio.
Patrones de referencia
Para la supervisión continua de los sistemas de medición, utilizamos:
Anillos patrón
Pines patrón
Bloques patrón
Patrones específicos para instrumentos concretos
Realizamos internamente algunas de las inspecciones rutinarias de los equipos a intervalos cortos. Las calibraciones periódicas de los patrones de referencia se llevan a cabo en laboratorios externos acreditados por la PCA.
Condiciones de medición controladas
Una medición precisa requiere condiciones estables.
Realizamos mediciones de referencia en un laboratorio de metrología climatizado, en condiciones controladas y a una temperatura de referencia de 20 °C.
Antes de realizar mediciones especialmente precisas, se deja que la pieza de trabajo y el equipo alcancen el equilibrio térmico.
05. Una buena primera pieza de trabajo no es suficiente
Las primeras piezas que se producen sirven para confirmar la corrección del proceso preparado. Sin embargo, no son prueba suficiente de que la producción vaya a ser estable y repetible.
Por lo tanto, al poner en marcha cada nuevo proceso, verificamos el comportamiento de las características de medición controladas en una muestra específica. Los análisis estadísticos nos permiten evaluar su variación, su posición respecto al rango de tolerancia y el margen de seguridad disponible.
En función de los requisitos del proyecto, llevamos a cabo:
Primera pieza
FAI – First Article Inspection (inspección del primer artículo)
Análisis de capacidad del proceso
Estudios de Cp/Cpk
Estudios de Pp/Ppk
No solo queremos saber si la pieza es buena, sino también de cuánto margen dispone nuestro proceso dentro de los límites de tolerancia.
06. Aprobamos el proceso antes de la producción en serie
Para los proyectos que requieren una validación formal, preparamos la documentación de aprobación del proceso acordada.
Esto puede incluir, entre otras cosas:
Diagrama de flujo de procesos,
MSA,
Resultados de medición
Análisis de capacidad del proceso
Documentación de materiales
Muestras de producción
PSW.
Para los proyectos que lo requieran, preparamos la documentación PPAP de nivel 3.
El alcance de la documentación se determina siempre en función de los requisitos del cliente y la naturaleza del proyecto.
Solo un proceso aprobado y validado pasa a la producción en serie controlada.
07. La producción en serie no supone el fin del control de calidad
Una vez que comienza la producción en serie prevista, no dejamos de supervisar el proceso.
Al contrario, cada lote posterior proporciona datos sobre cómo se comporta el proceso a lo largo del tiempo.
Recopilamos los resultados de las inspecciones en nuestro sistema ERP. Los datos se asignan al proyecto y al lote de producción, lo que nos permite analizar el historial del proceso y generar los informes necesarios.
No esperamos a que se produzca un defecto, supervisamos los cambios que tienen lugar durante la producción y respondemos ante los indicios de desviaciones incipientes.
Si una dimensión comienza a desviarse hacia el límite de tolerancia, queremos identificar esta tendencia antes de que aparezca la primera pieza no conforme.
Una de las herramientas que utilizamos para este fin es SPC – Statistical Process Control (control estadístico de procesos).
También utilizamos los datos de medición recopilados para la evaluación continua de la capacidad del proceso aplicando métricas como Cp/Cpk.
Todas estas actividades tienen como objetivo mantener el proceso de producción a plena capacidad para generar únicamente piezas conformes a lo largo de todo el período de producción.
08. Cada lote tiene su propio historial
Cuando producimos miles o millones de piezas, necesitamos saber de qué estaba compuesto un lote específico, cuándo se produjo y a través de qué proceso.
Esto es crucial en caso de una reclamación, que puede recibirse con retraso.
Por lo tanto, los datos de producción forman una cadena de información interconectada:
Trazabilidad: la capacidad de vincular un número de lote concreto con los datos generados durante su producción.
número de fundición
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Lote de material / número de fundición
↓
Certificado de material EN 10204 3.1
↓
Orden de producción
↓
Número de lote de producción
↓
Proceso realizado: máquina + programa + operario
↓
Resultados de inspección y datos del proceso
↓
Limpieza
↓
Embalaje y etiquetado
↓
Lote de envío
↓
Cliente
09. Una pieza no solo debe cumplir con los requisitos geométricos y dimensionales, también debe estar limpia.
Tras el mecanizado, pueden quedar restos de aceite, contaminantes finos del proceso y residuos del mismo en la superficie de la pieza; esto es inevitable en la tecnología de mecanizado.
Por eso, en nuestra empresa, las piezas acabadas siempre se someten a un proceso de limpieza en el sistema industrial Dürr Ecoclean Compact 80C.
Este proceso combina la limpieza con disolventes con ultrasonidos y funcionamiento al vacío, lo que permite desengrasar eficazmente incluso piezas complejas con pequeños orificios, canales, ranuras y superficies de difícil acceso. El vacío facilita la evacuación completa de estos espacios y un secado final sin residuos, mientras que la destilación y filtración continuas del disolvente mantienen una eficiencia del proceso elevada y constante.
El nivel de limpieza requerido depende de la aplicación de la pieza. Por lo tanto, establecemos criterios técnicos de limpieza para cada proyecto específico en colaboración con el cliente.
Si se requiere una confirmación formal del nivel de limpieza, se pueden realizar las pruebas pertinentes en un laboratorio externo especializado.
10. Protegemos las piezas incluso después de la producción
Las piezas acabadas también pueden sufrir daños o contaminarse entre la estación de lavado y el almacén del cliente.
Para evitarlo, prestamos especial atención a garantizar que estén debidamente protegidas.
En función de la geometría, la superficie y los requisitos del cliente, utilizamos, entre otras cosas:
Envasado al vacío
Identificación y etiquetado de lotes
Accesorios protectores y rellenos para evitar que las piezas se desplacen
Embalajes al por mayor y cajas de cartón adecuadamente seleccionados
Determinamos el método de embalaje con el cliente antes de iniciar la producción en serie y siempre recomendamos soluciones adecuadas.
11. Si surge algún problema, estamos preparados.
En la práctica de la producción, no hay tiempo para la improvisación cuando se detectan no conformidades. Abordamos esta cuestión antes de que comience la producción planificando secuencias de acciones adecuadas.
Dependiendo de la situación, estos pasos incluyen:
Detener el proceso → Identificar el lote → Separar el material → Analizar la causa → Corregir el proceso → Volver a inspeccionar → Decidir si se reanuda la producción
Para los problemas que requieren un análisis formal, utilizamos la metodología 8D (metodología de las ocho disciplinas).
Los resultados del análisis pueden dar lugar a actualizaciones del PFMEA, del plan de control, de las instrucciones de proceso o de los métodos de inspección.
De este modo, los conocimientos adquiridos durante la producción se incorporan al sistema de calidad y refuerzan nuestra experiencia y la estabilidad de los procesos futuros.
La calidad es un sistema, no solo una inspección final
Todo el proceso puede resumirse en una única secuencia:
texto completo
Documentación del cliente
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Análisis de requisitos – CTQ
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Análisis de riesgos – PFMEA
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Plan de proceso y control – Flujo del proceso + Plan de control
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Validación de mediciones – MSA / GRR
↓
Puesta en marcha – Primera pieza / FAI
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Capacidad del proceso – Cp / Cpk / Pp / Ppk
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Aprobación – PPAP
↓
Producción en serie
↓
SPC + Plan de control + Trazabilidad
↓
Limpieza + Embalaje
↓
Liberación del lote
No queremos comprobar al final si hemos conseguido fabricar una pieza buena.
Diseñamos el proceso de tal forma que una pieza buena sea su resultado repetible.
El resultado del proceso es el fruto de una combinación de planificación, validación, control en serie y trazabilidad.
1. Planificación de la calidad
CTQ · PFMEA · Plan de control
2. Validación y medición
3. Control de la producción en serie
4. Finalización del lote
Limpieza · Embalaje · Liberación del lote
ISO 9001 e ISO 14001
Los sistemas de gestión respaldan un enfoque controlado de la ejecución de los procesos, la repetibilidad de la producción, la supervisión de la documentación y la gestión medioambiental responsable.
9001
PN-EN ISO 9001:2015
El alcance de la certificación abarca la producción de piezas metálicas de precisión en tornos CNC.
Descargar el certificado ISO 900114001
ISO 14001
SABNER opera de acuerdo con el sistema de gestión medioambiental ISO 14001, que complementa el enfoque sistemático para la gestión y la mejora de los procesos.
Descargar el certificado ISO 14001Glosario de calidad de SABNER
APQP – Advanced Product Quality Planning (planificación avanzada de la calidad del producto)
Un método estructurado para preparar un nuevo proyecto para la producción en serie.
En SABNER, aplicamos la metodología APQP en las áreas de las que es responsable el fabricante del proceso: análisis de requisitos, preparación del proceso de producción, análisis de riesgos, plan de control, validación del proceso y puesta en marcha de la producción en serie.
El producto lo diseña el cliente. Nosotros diseñamos y validamos el proceso de fabricación.
CTQ – Critical to Quality (crítico para la calidad)
Características que son especialmente importantes para la calidad o la función del producto.
Entre ellas pueden figurar, por ejemplo, un diámetro muy preciso, la concentricidad, la superficie de sellado o una rugosidad superficial específica.
Las CTQ se designan como tales y reciben una atención especial durante la planificación del proceso y la inspección.
PFD – Process Flow Diagram (diagrama del flujo de proceso)
Un esquema del proceso de producción.
Muestra, en orden secuencial, todas las operaciones relevantes a las que se somete una pieza, desde la materia prima hasta la pieza terminada y embalada.
PFMEA – Process Failure Mode and Effects Analysis (análisis de modo y efectos de fallos de proceso)
Un análisis de riesgos del proceso.
Para cada operación, nos preguntamos: qué podría salir mal, cuál podría ser la consecuencia, por qué podría ocurrir y cómo podemos reducir el riesgo.
Plan de control
Plan de control del proceso.
Especifica qué controlamos, mediante qué método, con qué frecuencia y qué hacer cuando el resultado no cumple los criterios establecidos.
Plan de reacción
Plan de respuesta ante desviaciones.
Especifica las medidas que deben adoptar el operario y la organización cuando una medición o un proceso comienza a salirse de los límites establecidos.
MSA – Measurement System Analysis (análisis de sistemas de medición)
Análisis de sistemas de medición.
Verificamos si el método de medición es lo suficientemente fiable como para servir de base a las decisiones relativas a la calidad del producto.
Gage R&R / GRR – Gauge Repeatability and Reproducibility (análisis de repetibilidad y reproducibilidad)
Uno de los análisis del MSA.
Muestra qué parte de la variación del resultado se debe al propio sistema de medición, al instrumento o al método de medición.
SPC – Statistical Process Control (control estadístico de procesos)
Control estadístico de procesos.
En lugar de fijarnos únicamente en un resultado aislado, observamos el comportamiento del proceso a lo largo del tiempo. Esto nos permite identificar una tendencia o un cambio antes de que dé lugar a la producción de piezas no conformes.
Cp y Cpk
Índices de capacidad del proceso.
Muestran cómo se relaciona la variación del proceso con la tolerancia disponible y en qué medida el proceso está centrado respecto a su media.
Cuanto mayor sea el margen de seguridad del proceso respecto a los límites de tolerancia, mayor será su capacidad.
Pp y Ppk
Indicadores que describen el rendimiento del proceso basándose en datos observados.
Al igual que el Cp y el Cpk, ayudan a evaluar la relación entre la variabilidad del proceso y la tolerancia, pero se utilizan en un contexto estadístico diferente y bajo supuestos distintos respecto a los datos.
FAI – First Article Inspection (inspección del primer artículo)
Inspección de las primeras piezas producidas en un proceso que se está poniendo en marcha.
Su objetivo es confirmar que el proceso preparado es capaz de producir una pieza de acuerdo con la documentación.
PPAP – Production Part Approval Process (proceso de aprobación de piezas de producción)
Proceso formal para aprobar las piezas y el proceso de producción antes del inicio o del lanzamiento completo de la producción en serie.
El paquete PPAP puede incluir, entre otras cosas, un PFMEA, un plan de control, un MSA, resultados dimensionales, análisis de capacidad y documentación sobre los materiales.
PSW – Part Submission Warrant (garantía de presentación de pieza)
Documento que resume la presentación de una pieza en el proceso PPAP.
Confirma la información básica sobre el producto, el proceso y el paquete de aprobación presentado al cliente.
Trazabilidad
Capacidad de rastrear el historial de un lote específico.
Vincula el material, la documentación, el lote de producción, el flujo real del proceso, los resultados de la inspección, la limpieza, el embalaje y el envío.
GO / NO-GO
Método de inspección rápida que utiliza un calibre.
El lado «GO» debe coincidir con la pieza correcta, mientras que el lado «NO-GO» no debe pasar la prueba. Esto proporciona al operador una decisión sencilla de «aprobado/rechazado».
Inspección 100 %
Inspección de una característica específica en cada pieza producida.
Utilizamos este método en casos concretos cuando así lo exige el cliente o en función de un análisis de riesgos del proceso. Dado que aumenta el alcance de las operaciones de inspección, también repercute en los costes de producción.
8D – Eight Disciplines (método de las ocho disciplinas)
Un método estructurado para resolver problemas de calidad.
Guía el proceso desde la obtención de la aprobación del cliente y la identificación del problema, pasando por el análisis de la causa raíz y las acciones correctivas, hasta la confirmación de su eficacia.
EN 10204 3.1
Certificado de aceptación de material expedido por el fabricante del mismo.
Permite vincular un lote específico de material a los resultados de los ensayos y constituye uno de los elementos de la trazabilidad de la producción.
¿Tiene un proyecto de producción en serie?
Envíenos el plano y los requisitos básicos de calidad.
Analizaremos la viabilidad, las características críticas, los métodos de inspección, el alcance necesario de la documentación, la limpieza, el embalaje y las condiciones de puesta en marcha del proceso.
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