¿Por qué un OES es tan esencial y, sin embargo, tan subestimado?

Entonces, ¿Cómo influye una OES en una organización? ¿Es únicamente una herramienta necesaria para cumplir con los requisitos de auditoría? ¿Solo un instrumento que produce un certificado de prueba que satisface las solicitudes específicas de los clientes? ¿O simplemente algo que suena agradable e importante al hacer un argumento de venta a un comprador de piezas de fundición? ¿La verificación de calificaciones no es lo único que hace? ¿Por qué no usar un XRF de mano simple en su lugar? Varias, si no la mayoría de las empresas piensan erróneamente en un OES como simplemente una costosa herramienta de control de calidad que aumenta su costo y solo se utiliza para satisfacer las demandas de compradores específicos o agencias de certificación.

En verdad, un OES hace mucho más que esto. Cuando se utiliza correctamente, un buen OES puede ahorrar a las empresas millones al año, ¡agregando esto directamente a las ganancias! De hecho, un buen OES impacta positivamente en todos los factores generadores de ganancias, incluidos los ingresos, los costos de materiales, la productividad y la rentabilidad, lo que da como resultado márgenes brutos y netos más altos.

Sin embargo, para comprender cómo un OES hace todo esto, es importante comprender primero qué es la “Calidad” y, quizás, para algunos, ¡cambiar cómo se percibe la Calidad en la organización.

Calidad – Inversión y no un costo:

Históricamente, muchas organizaciones a principios y mediados del siglo XX cometieron el error de ver al Departamento de Calidad como nada más que un centro de costos, ya que no existe un flujo de ingresos visible al que contribuya. Sin embargo, desde finales de la década de 1900, con la llegada de mejores análisis y evaluaciones comparativas, se ha demostrado de manera concluyente que la gestión de la calidad ofrece dos beneficios claros:

1. Las empresas que invierten en calidad obtienen más ingresos, más márgenes de beneficio (EBITDA) y agregan más valor (valor empresarial) de manera constante durante décadas.
2. Duran más; las empresas que invierten en calidad tienen entre 5 y 8 veces más probabilidades de sobrevivir a los ciclos económicos.

Estas empresas no solo disfrutan de una mejor reputación, sino que también acumulan ingresos mucho más altos y, casi en contra de la intuición, menores costos por unidad; esto es cierto en todo tipo de industrias y geografías, ¡sin excepciones! En el sector automotriz, por ejemplo, esto es casi esencial, ya que las fallas pueden ser no solo asuntos costosos y complicados, sino también catastróficos, con bajas, fatalidades, juicios y, por supuesto, un inmenso daño a la reputación, y la consiguiente pérdida de confianza del cliente, imagen de mercado y participación de mercado. Por lo tanto, no es de extrañar que, sin excepción, los participantes del mercado insistan en la más alta calidad, y los únicos que sobreviven y se benefician a largo plazo son los que tienen los estándares más estrictos.

Incluso en un mercado de productos básicos (como en el caso de piezas de fundición, fundiciones, etc.) donde no siempre se percibe que la calidad y el precio están fuertemente correlacionados, las ganancias de las empresas con alta calidad son más altas, ya que tienen una estructura de costos más baja en general. Esto también es evidente por una simple visión empírica de las mejores y más grandes empresas. Sin excepción, tienen mayores ganancias y también tienen el mayor gasto en calidad. Por lo tanto, las preguntas que los equipos de liderazgo deben hacerse no son sobre si invertir en calidad, sino en qué herramientas invertir y cómo generar ganancias con ellas.

Necesidades de calidad en metales

Cuando una empresa produce cualquier material defectuoso, incluso si no se dan cuenta, sufren pérdidas. El material se debe volver a fundir y volver a fundir o se debe desechar con una nueva producción. Por lo tanto, se duplican el costo de energía, el costo de mano de obra y los costos operativos, así como todos los gastos generales para este lote en particular. Esta no es una pérdida visible, pero es tangible si se profundizara realmente en la estructura de costos. Por lo tanto, a medida que las empresas crecen, deben comenzar a concentrarse en eliminar o al menos reducir significativamente la probabilidad de que se produzca una unidad defectuosa. Este es realmente un cambio de paradigma en el enfoque.

Por supuesto, esto incluye la implementación de mejores procesos, pero también otorga un valor añadido a las pruebas en proceso. Si uno detecta un defecto potencial en el punto en el que se está produciendo, podría abordarse allí mismo, asegurándose de que no consuma más capital a medida que avanza en el proceso y, en última instancia, garantizando que el producto final siempre sea lo suficientemente bueno como para pasar el Control de Calidad Final (FQC). Esto asegura que First Time Right (FTR) sea alto.

Ahora, desde el punto de vista de la calidad, los problemas clave que debe abordar un productor de metal o un fundidor son:

• Asegurarse de que la composición de metal / aleación se ajuste a los rangos previstos
• Asegurarse de que no haya presencia de elementos (como hidrógeno) que puedan dar lugar a problemas de calidad inaceptables, como la porosidad en el producto final.

Estos no solo deben probarse, sino que deben probarse en diferentes etapas para garantizar que cualquier error se detecte y rectifique lo antes posible. Los puntos clave de prueba son:

En etapa de materia prima

Esto implica la verificación de todo el material que se introduce en la masa fundida; Al verificar esto, se obtiene una idea precisa de las entradas, lo que puede ayudar a calcular la combinación ideal para alcanzar la salida deseada.

En proceso antes de la fundición

Esto implica verificar el metal / aleación mientras aún está en forma fundida (antes de la fundición) para asegurarse de que la masa fundida tenga la composición deseada. ¡Esto asegura que el producto final no sea rechazado por cuestiones de composición!

Casting final

Esta es la prueba del producto final, cuyos resultados se incluyen en el “certificado de prueba” (TC) que los clientes evaluarán. Si las dos primeras pruebas se han realizado bien, esta debería convertirse simplemente en una “validación” en lugar del punto de prueba más crítico o único.

Claramente, cada una de estas etapas necesita ser probada, y con su rápida velocidad, alta exactitud y precisión y gastos indirectos de tiempo, costo y mano de obra asociados extremadamente bajos, los espectrómetros de emisión óptica (OES) son la solución omnipresente y más óptima.

Análisis con espectrómetros (DOES): la función principal

Un OES, como su función principal, mide la composición elemental del material en porcentajes en peso. En 10 a 25 segundos (según el modelo de OES y el metal que se está probando), el OES proporciona resultados extremadamente precisos, precisos y muy granulares. Esto es invaluable ya que el usuario ahora puede evaluar su curso de acción futuro. Si compra materia prima, puede fijar / evaluar el precio. Los mismos resultados también entrarían en el cálculo de las entradas de la masa fundida. Durante las pruebas en proceso, estos resultados le dirán a la Fundición si la masa fundida se puede fundir o si se necesitan algunos cambios para salvar la masa fundida. Y, por supuesto, está el Control de calidad final, durante el cual estos resultados ayudan a que el TC demuestre que el producto es un “Control de calidad aprobado”.

Espectrómetros: medición de elementos gaseosos en la masa fundida

Si bien OES resuelve la gran cantidad de problemas que enfrentan las unidades de fundición y las fundiciones, un requisito clave típico de las industrias ferrosas y del aluminio es la medición de elementos gaseosos en la masa fundida. El nitrógeno (N) suele ser el primer elemento gaseoso que se les ocurre a los usuarios con aplicaciones ferrosas. Sin embargo, veamos más allá, dado que OES ahora ofrece excelentes soluciones para la medición de N. De hecho, Metal Power ahora ofrece medición de N en cada modelo OES, ¡incluido el de nivel de entrada!

¿Qué pasa con el oxígeno? Para el acero y el cobre, la presencia de oxígeno (O) es algo que siempre ha sido un área de enfoque. Si bien algunos grados de cobre (el cobre ETP en particular) requieren que se agregue oxígeno como elemento de aleación, todos los grados de cobre puro y, por supuesto, todos los grados de acero, necesitan que se minimice el oxígeno. El otro elemento gaseoso clave de importancia en la producción de alta gama es el hidrógeno (H2). En aceros, la presencia de hidrógeno conduce a la fragilidad y rechazos basados ​​en esto. Ambos se pueden medir, y muy bien, en un OES.

Ejemplo: medición de oxígeno en metales ferrosos

En los metales ferrosos, el oxígeno suele estar contenido en menos de 20 ppm (partes por millón), es decir, 0,0020% (algunas aplicaciones también pueden requerir un control de hasta 10 ppm). Asimismo, en cobre puro, el contenido de oxígeno se mantiene por debajo de 10 ppm (para cobre OF) o por debajo de 5 ppm (para cobre OFE). Hasta ahora, este nivel de medición no ha sido factible en nada más que en analizadores de gas (método de combustión). Si bien estos instrumentos ofrecen un excelente rendimiento y resultados, agregan una cantidad sustancial de costo, particularmente dado que solo miden 2-3 elementos gaseosos, lo que hace que su uso sea adicional al de un OES, que mide todo tipo de elementos. Sin embargo, este escenario ha cambiado drásticamente en los últimos 3 años aproximadamente. ¡Hoy en día, OES como Metavision-10008X ofrecen análisis de oxígeno hasta 1 ppm (0,0001%)! Esto permite a las empresas simplificar su infraestructura y reducir el capital, así como los costos operativos y, por supuesto, el tiempo de prueba, ya que una sola prueba les brinda toda la información necesaria.