Case Study

Per raggiungere le stelle si inizia dagli studenti:


In che modo Helander Metal Spinning Company sta contribuendo a ridurre il divario nelle competenze di produzione con la tecnologia 3D
Narrow the Manufacturing Skills Gap with 3D Tech

Se chiedi agli alti dirigenti del settore manifatturiero, come Brian Coglianese, Quality Manager/Management Representative della Helander Metal Spinning Company, ti racconteranno una storia simile: reclutare i migliori talenti - soprattutto i più giovani che hanno terminato le scuole superiori - è sempre più difficile.

Un recente studio condotto da Deloitte e The Manufacturing Institute stima che circa 2,1 milioni di posti di lavoro negli Stati Uniti potrebbero non essere occupati entro il 2030 se non si interviene per invertire la tendenza. Il costo di tale carenza è impressionante, stimato in 1.000 miliardi di dollari. Per mettere questa cifra in prospettiva, 1 trilione di dollari equivale al prodotto interno lordo dell'Indonesia o dei Paesi Bassi nel 2021. (O l'equivalente di due Irlanda o due Thailandia, se vuoi tenere il conto).

Le ragioni alla base del divario di competenze sono varie. Ma i fattori principali sono diversi:

  • I cambiamenti demografici, poiché la generazione dei baby boomer che sta invecchiando continua a uscire dalla forza lavoro più velocemente di quanto vengano rimpiazzati i nuovi talenti
  • I cambiamenti culturali che hanno messo in secondo piano la formazione professionale a favore di corsi di livello universitario e lauree avanzate
  • Le idee sbagliate del settore promuovono l'idea che l'industria manifatturiera sia un'occupazione sottopagata e poco qualificata, soggetta a incidenti e infortuni
  • Un desiderio post-pandemico di un maggiore equilibrio tra lavoro e vita privata (in parte reso possibile dalla flessibilità del lavoro a distanza) che ristabilisce un orario di lavoro più simile a quello della metà del XX secolo, dalle 9.00 alle 17.00.

Academia all'interno di "Arms" Reach

Per Helander, leader nel settore dei servizi di stampaggio e fabbricazione dei metalli da oltre 80 anni, la chiave per reclutare i migliori talenti non è tanto resistere o invertire queste tendenze, quanto piuttosto cambiare completamente la conservazione. In altre parole, come fare in modo che l'industria manifatturiera torni a essere un settore entusiasmante in cui costruire la propria carriera.

Uno dei modi in cui Helander raggiunge questo obiettivo è l'acquisto e l'utilizzo del processo di scansione laser 3D, come il FARO® Quantum Max ScanArm. Il Quantum Max è uno strumento di misurazione di precisione che combina le capacità di misurazione di una macchina di misura a coordinate portatile (PCMM) Quantum Max FaroArm® con la funzionalità senza contatto di una sonda laser a linea. Ma non solo: è anche una tecnologia di misura 3D all'avanguardia che i dipendenti più giovani sono sempre più desiderosi di adottare.

"È difficile trovare personale di qualità, ma io sono un istruttore della Technology and Manufacturing Association", ha dichiarato Brian Coglianese, riferendosi all'organizzazione commerciale indipendente con sede a Schaumburg, nell'Illinois, che si occupa di assistere e promuovere i piccoli e medi produttori. "Quindi tecnicamente possiamo trovare qualcuno che esce direttamente dalla scuola superiore e posso formarlo al livello che mi serve. Abbiamo una pipeline."

Fondata nel 1936, Helander ha fatto molta strada rispetto alle sue umili origini. Oggi l'azienda, che conta più di 40 dipendenti con sede a Lombard, IL (un sobborgo di Chicago), è specializzata nella filatura dei metalli, nell'idroformatura delle lamiere (il processo mediante il quale si applica una pressione idraulica a una lamiera che la fa deformare e assumere la forma di uno stampo e che viene utilizzato per creare pannelli di carrozzeria, componenti aerospaziali e involucri di elettrodomestici) e nella lavorazione, con particolare attenzione ai settori aerospaziale, energetico e dei macchinari e delle attrezzature commerciali/industriali. La Helander Metal Spinning Company ha il privilegio di lavorare con aziende grandi e piccole, compresi i leader del settore aerospaziale. In media l'azienda ha quasi 100 nuovi progetti all'anno.

Specializzata nella filatura dei metalli, ovvero nella modellazione di lamiere o grezzi in forme cilindriche o coniche utilizzando un tornio per la filatura dei metalli, l'azienda possiede quattro bracci FARO e su tre di essi utilizza il laser scanner montato e l'accessorio a 8 assi di rotazione. L'azienda utilizza la tecnologia FARO per costruire componenti di grandi dimensioni per telecomunicazioni, razzi, jet ed elicotteri, oltre ad altre applicazioni. (*A causa delle norme statunitensi sul traffico internazionale di armi [ITAR], Brian non ha potuto entrare in ulteriori dettagli).

"Molti dei nostri pezzi hanno delle indicazioni sul profilo, [che controlla la cilindricità] quindi utilizziamo il processo di scansione laser per confrontare il pezzo finito con il modello CAD e valutare l'accuratezza del profilo", ha spiegato Coglianese. "Dobbiamo assicurarci che i requisiti di spessore e profilo siano mantenuti in ogni fase della produzione. A seconda del numero di operazioni di filatura e lavorazione, i pezzi vengono controllati più volte durante il processo per verificare che rispettino i requisiti di tolleranza".

Velocità, efficienza, produttività e progressi

Grazie alla tecnologia scanarm di FARO, Brian stima che il suo team abbia raddoppiato o triplicato la velocità di lavoro. Si tratta di un risparmio di tempo che si traduce in un aumento della produttività dell'azienda e nell'acquisizione di nuove attività in tempi più brevi, il tutto riducendo le rilavorazioni, gli scarti e i rifiuti.

Prima dell'introduzione di Quantum Max, la verifica dei profili cilindrici era un'attività macchinosa; un'attività con dati limitati, che si basava su sagome di metallo che dicevano se il pezzo era fuori misura, ma non quanto era fuori misura o in quali punti specifici era fuori misura. Oppure, se il pezzo non era a posto, se era fuori asse o se aveva una forma strana o se era sovradimensionato o sottodimensionato.

"Ora posso stabilire con esattezza la forma del pezzo, il che mi permette di capire le potenziali cause delle variazioni e di migliorare il processo di produzione", ha detto.

Dal punto di vista della facilità d'uso, non c'è letteralmente paragone. Secondo Coglianese, già tre responsabili del Controllo Qualità utilizzano il Quantum Max e anche due operatori sono stati addestrati all'uso dell'apparecchiatura. Questa è la facilità d'uso che piacerà anche a studenti e impiegati. Coglianese stima che gli studenti appena assunti possano essere operativi sul Quantum Max in appena due settimane, mentre un programma di formazione più completo (unito ad altre responsabilità) potrebbe richiedere fino a quattro o sei settimane. Ma anche in questo caso, non si tratta di un periodo di tempo significativo.

"Si tratta anche di aumentare il livello di fiducia", ha aggiunto. "Alcune persone impiegano più tempo per acquisire fiducia nelle proprie capacità ispettive."

Oltre alle applicazioni di filatura dei metalli, Helander utilizza i suoi bracci di scansione anche per l'ingegneria inversa, soprattutto quando un componente di una delle sue macchine si rompe. L'azienda esegue la scansione di un pezzo e cerca di determinare le dimensioni e la forma originali e se è in grado di produrne di nuovi per sostituirli invece di ordinare nuovi componenti. Coglianese stima che in un'occasione particolare un pezzo di bronzo da 50.000 dollari è stato sottoposto a ingegneria inversa e, grazie a ciò, è stato possibile produrlo internamente.

Con questi dati, sia a livello didattico che in area di produzione, è chiaro che l'intero team Helander è estremamente soddisfatto dei risultati ottenuti con il braccio di scansione FARO. Se da un lato è improbabile che la misurazione manuale degli utensili abbia conosciuto la sua totale scomparsa, dall'altro è altrettanto ovvio che la tecnologia 3D sta guadagnando rapidamente terreno, soprattutto in settori con tolleranze strette come l'aerospaziale e la difesa, dove i giovani talenti sono più richiesti.

Per gli adolescenti e i ventenni che desiderano ridurre il divario di competenze nel settore manifatturiero e abbracciare l'avanguardia della più recente tecnologia di scansione laser 3D, questa notizia passerà sicuramente da "lowkey" a "highkey" prima che chiunque altro possa candidarsi per quel futuro lavoro straordinario.

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