MMC Magazine

(Ciudad de Marumori, condado de Igu, prefectura de Miyagi)

Un gran fabricante de cámaras de vacío con una gran capacidad técnica está logrando un notable crecimiento con una agresiva inversión que alcanza los 10 Billones de yenes en los últimos 30 años.

Fabricación de grandes cámaras de vacío
mediante la implantación de gran equipamiento

En la fabricación de obleas semiconductoras, paneles LCD y OLED, es esencial disponer de una cámara (contenedor) para crear el entorno de vacío necesario para evitar la contaminación por aire, gas, vapor, partículas finas u otras sustancias extrañas. Melco Japan, en la prefectura de Miyagi, tiene la mayor cuota de mercado de cámaras de vacío de gran tamaño de Japón.

Masuyuki Kurita, presidente de Melco Japan, fundó Kurita Special Steel Corporation en la ciudad de Hitachi, prefectura de Ibaraki, en 1960. La empresa vendía aceros especiales y materiales para moldes de prensas. "Mi hermano mayor se dedicaba a la venta de materiales metálicos en Tokio, así que decidí emprender un negocio en una industria relacionada. Podía comprar materiales a las empresas asociadas de mi hermano, lo que era positivo para una start-up", afirma. En respuesta al traslado de la planta del proveedor a la zona rural poco después de su fundación, Kurita Special Steel Corporation también amplió su negocio a la zona rural. La empresa estableció bases en las regiones del norte de Kanto y Tohoku, en localidades como la ciudad de Hitachinaka, en la prefectura de Ibaraki, la ciudad de Iwaki, en la prefectura de Fukushima, la ciudad de Sendai, la ciudad de Kitagami y la ciudad de Yamagata, para ampliar sus redes de ventas. La empresa contaba con una sola máquina cuando abrió sus puertas, pero poco a poco fue ampliando su equipamiento. 

Al entrar en la década de 1980, las principales empresas comerciales de aceros especiales ampliaron su negocio a las zonas rurales, lo que supuso el inicio de una fuerte competencia. El Sr. Kurita sabía que tenía que tener algo distintivo más allá de los aceros especiales para sobrevivir en la industria, por lo que decidió trabajar aceros inoxidables que no eran de uso común en ese momento. Pensó que tenían el potencial para un amplio abanico de aplicaciones en el futuro en campos como el equipamiento industrial y la construcción. Estaba en lo cierto. Los pedidos de aceros inoxidables empezaron a aumentar cada año, lo que impulsó a la empresa a establecer almacenes y bases logísticas. La empresa construyó el centro de almacenamiento de materiales y mecanizado en Marumori, condado de Igu, prefectura de Miyagi. La razón para elegir la ciudad de Marumori fue que la empresa podía adquirir una gran extensión de terreno para almacenar un gran inventario. La propiedad estaba situada casi en el centro de las bases empresariales, lo que resultó muy cómodo para el suministro de materiales.

Pocos años después de que la planta de Marumori comenzara a funcionar, un responsable de compras de la empresa asociada pidió a Melco Japan que aceptara una oferta con un descuento especial para subcontratar cinco o seis máquinas  El Sr. Kurita aprovechó la oportunidad y consiguió financiación para adquirir las máquinas para la planta de Marumori. Melco Japan se encargó durante un tiempo de trabajos sencillos de mecanizado de aceros inoxidables y sus técnicas extremadamente precisas y 
sus excelentes acabados llegaron a ser muy apreciados, lo que propició un aumento de la cooperación con empresas asociadas. Tras aceptar el trabajo de mecanizado de cámaras de vacío, Melco Japan introdujo equipos de soldadura, contrató nuevos ingenieros y estableció la base de la actual planta de Marumori.

La actual planta de Marumori cuenta con un sistema de fabricación integrado, que abarca desde el corte de acero inoxidable, la elaboración de chapas, la soldadura, el mecanizado y el electropulido hasta la transformación de chapas. La principal característica de la planta es que está equipada con muchas máquinas de gran tamaño. En palabras del Sr. Kurita: "No fabricamos productos pequeños que otras empresas también pueden producir, sino grandes cámaras de vacío de entre 10 y 20 toneladas, lo que ha hecho de Melco Japan un nombre muy conocido tanto en nuestro país como en el extranjero". "Nuestra capacidad para suministrar productos en todo momento, capacidad respaldada por un inventario de aproximadamente 8000 toneladas de acero inoxidable, junto con la capacidad técnica de excelentes artesanos nos han ayudado a establecer una relación de confianza con los clientes y a hacer crecer nuestro negocio".

La planta de Marumori se ha centrado en la fabricación de grandes cámaras de vacío en lugar de productos pequeños y piezas de precisión. También se encontraron con un enorme desfase entre las temporadas de mayor y menor demanda. En 2014, la empresa se presentó al programa de subvenciones para el establecimiento de nuevas empresas en las zonas que se recuperan del tsunami y la catástrofe nuclear para la creación de empleo (2º) que ofrece el Ministerio de Economía, Comercio e Industria. Al año siguiente, la empresa adquirió una propiedad y construyó la planta Seaside I en la localidad de Yamamoto, condado de Watari, prefectura de Miyagi, por 2 billones de yenes. Después, acogiéndose al mismo programa de subvenciones (8º), en marzo de 2021 construyeron la 2ª planta por 2 billones de yenes. Aproximadamente la mitad de los costes de construcción de ambas plantas se pagaron con las subvenciones a condición de que la empresa contratara a personas de las comunidades locales. 

"Desde la creación de la planta de Marumori, hemos invertido unos 10 billones de yenes en 30 años. La razón por la que pudimos invertir tal cantidad de dinero se debe a la confianza de los clientes. No disponíamos de manuales para fabricar grandes cámaras de vacío. Nuestros ingenieros se esforzaron por mejorar la capacidad tecnológica mediante ensayo y error. Así acumularon nuestro saber hacer único".

Preguntamos al Sr. Kurita qué busca en un fabricante de herramientas, rápidamente respondió: "Para mí, el fabricante de herramientas ideal es aquel capaz de suministrar rápidamente alta calidad a bajo precio". Y continuó sonriendo: "Espero que Mitsubishi Materials desarrolle una gama más amplia de herramientas adecuadas para el mecanizado de diversos materiales de acero inoxidable, y que lo hagamos juntos".

Debido al COVID-19, la demanda del mercado ha descendido; no obstante, el Sr. Kurita predice que una amplia gama de fabricantes seguirán adelante con inversiones de capital a gran escala a partir de ahora. "Junto con el aumento del tamaño de las pantallas de navegación de los coches y la expansión de los sistemas de ahorro de energía, la demanda de OLED crecerá y aumentarán los pedidos de cámaras de vacío. Creemos que hay muchas posibilidades de recibir pedidos de cámaras de vacío verticales desarrolladas por fabricantes de equipos de producción de semiconductores".

Como demuestra lo anterior, Melco Japan disfruta ahora de vientos favorables y el Sr. Kurita está respondiendo al aumento de la demanda de sus productos con agresivas inversiones de capital. "Mirando más allá del presente, me gustaría considerar el entorno y el crecimiento de la empresa dentro de cinco o diez años para seguir invirtiendo capital con el fin de garantizar la estabilidad de la empresa para la próxima generación", afirmó con entusiasmo. Parece joven a pesar de sus 88 años, es muy enérgico y siempre mirando hacia el futuro. 

Establecimiento de un sistema de fabricación flexible (FMS) para un funcionamiento automatizado y sin personal

La planta Seaside, en la ciudad de Yamamoto, fabrica cámaras de vacío, piezas para equipos de producción de semiconductores, piezas para aviones y componentes para equipos de desmantelamiento de centrales nucleares. La planta II, creada en marzo de 2021, cuenta con dos líneas, la línea MAZAK y la línea OKUMA. La línea MAZAK cuenta con un sistema de fabricación flexible (FMS) para un funcionamiento automatizado y sin personal las 24 horas del día que conecta cuatro centros de mecanizado de cinco ejes con palés automatizados. Cuando un operario coloca los componentes en los palés en FMS, la máquina selecciona automáticamente en los que se va a trabajar y los transmite a una máquina herramienta para su reglaje. Una vez mecanizados automáticamente según el programa, los materiales se devuelven al palé y se inicia el siguiente ciclo de mecanizado con la selección de los materiales necesarios. 

"En plantas como la nuestra, operadas por un número reducido de personas, la automatización es esencial. Hacer que los empleados manejen las máquinas durante el día e implantar el funcionamiento sin personal por la noche resuelve la escasez de mano de obra, reduce los plazos de entrega y disminuye los errores humanos", afirma el director de la planta de Seaside, Yoshiya Ishizuka. Hiroki Izumi, del departamento de FMS, recuerda las dificultades a las que se enfrentaron al diseñar la línea FMS y afirma: "Aunque sabíamos mucho menos de sistemas transportadores que de máquinas herramientas, los sistemas transportadores son extremadamente importantes para la automatización. Por lo tanto, aprendimos lo básico. Lo más difícil fue el uso de múltiples materiales, ya que requería movimientos más complejos que el transporte de un único componente. Además, como las máquinas determinan automáticamente el orden de prioridad, necesitamos un operario o un programa para ajustar el orden".

Además del FMS, la planta ha aplicado una amplia gama de innovaciones para mejorar la eficiencia. En el caso del centro de mecanizado MAZAK, se coloca una etiqueta IC en el lado del espárrago de tracción del eje principal para gestionar las herramientas. Al principio, escribíamos el tipo de herramienta, el método de mecanizado y el nombre de la persona responsable en una hoja de papel cuando sacábamos las herramientas de los almacenes. El cambio a la gestión de etiquetas IC redujo el tiempo necesario para documentar la información y también disminuyeron los errores. La ubicación de las herramientas se controla ahora mediante PC lo que permite compartir entre el personal que participa en el proceso de mecanizado la combinación óptima entre herramienta/portaherramientas y otra información ", afirma el Sr. Izumi, que destaca las ventajas de aumentar la eficacia del trabajo y reducir los errores. 

La línea Okuma consta de un gran torno y tres centros de mecanizado. El centro de mecanizado de portal Okuma puede cambiar de husillo, lo que permite mecanizar tanto acero inoxidable como aluminio. El mecanizado de aluminio requiere altas revoluciones en comparación con los aceros inoxidables, por lo que fijamos las r.p.m. máximas en 10 000 y aumentamos la durabilidad de la máquina. 

Digitalizar la experiencia de los ingenieros veteranos para transmitirla a la próxima generación

La fuerza de Melco Japan no reside únicamente en la potencia de sus equipos, sino también en las capacidades tecnológicas, tan apreciadas por los clientes. Las cámaras de vacío deben tener como requisito absoluto el mínimo de fugas y permeación de gas, así como una descarga de gas ocluido. Junto con la mejora de los paneles LCD de alta precisión 
y las virutas semiconductoras, los controles de calidad de los fabricantes son cada vez más estrictos, por lo que se presta la máxima atención a garantizar la precisión del mecanizado, la hermeticidad de las soldaduras y que los productos no presenten arañazos. "Melco Japan cuenta con muchos ingenieros experimentados capaces de satisfacer la ajustada gama de tolerancias dimensionales en el mecanizado que exigen los clientes. Además, en lo que respecta a la soldadura de acero inoxidable (soldadura TIG), nuestros productos gozan de gran prestigio por su excelente estanqueidad y su perfecto acabado. Para el proceso final de fabricación, hemos instalado grandes tanques de limpieza de precisión para garantizar la eliminación completa de todo el aceite de corte en los tornillos y en los agujeros", afirma orgulloso el director de la planta, Ishizuka. 

Susumu Mito, del departamento de producción y tecnología, nos dio un ejemplo del alto nivel de precisión de su mecanizado. "Nos pidieron que mecanizáramos productos con tolerancia dimensional de agujeros de clase F6 (-0,062 - 0,098) para Ø400. El cliente tenía dificultades para encontrar una empresa que pudiera encargarse del trabajo, pero Melco Japan decidió aceptar el encargo. Mediante un debate básico con los ingenieros utilizando los esquemas, pudimos fabricar el producto dentro de la tolerancia dimensional designada. Desde entonces, hemos seguido fabricando el producto para otros y nos enorgullece decir que nunca hemos tenido una sola queja de un cliente", afirmó el Sr. Mito. Sin embargo, incluso con una precisión tan alta, sus productos rara vez presentan arañazos. "Nunca reutilizamos un método de mecanizado que haya causado daños a los productos. Por ejemplo, como hay procesos de fresado que causaban daños cuando se realizaban después del taladrado, cambiamos el orden y taladramos los agujeros después del fresado. Como resultado, pudimos evitar manchas superficiales".
"Nuestra tarea ahora es transmitir la capacidad tecnológica de nuestros experimentados ingenieros a la siguiente generación", afirman Ishizuka, Izumi y Mito. "Ahora estamos digitalizando la experiencia de los ingenieros veteranos para evitar depender de interpretaciones personales. Por ejemplo, al apretar con una abrazadera, evitamos ser abstractos en nuestras explicaciones y utilizamos valores concretos como '45 grados desde esta dirección' para garantizar que todos los ingenieros puedan lograr la misma precisión", explica Izumi como ejemplo de su enfoque para formar a jóvenes ingenieros. 

Mejorar la calidad dando prioridad a la comunicación con los fabricantes de herramientas de corte

Los ingenieros de Melco Japan dan prioridad a la comunicación con los fabricantes de herramientas. "Los productos que mecanizamos por primera vez, solemos consultar a los fabricantes de herramientas de corte sobre la selección de herramientas y los procedimientos de mecanizado", explica Ishizuka, director de la planta. El Sr. Izumi continuó diciendo: "Sobre los procesos de fresado que mencioné antes, también recibí consejos del Sr. Hiratsuka, del departamento de ventas de Materiales de Mitsubishi. El Sr. Hiratsuka siempre responde con rapidez y también nos entrega muestras de herramientas en plazos muy cortos, aunque los fabricantes de herramientas de corte suelen ser reacios a hacerlo si aún no están seguros de que vayan a recibir un pedido. Me da confianza y libertad para preguntarle cualquier cosa".

A la pregunta de qué tipo de herramientas busca la gente en los centros de producción, el Sr. Ishizuka, el Sr. Izumi y el Sr. Mito respondieron sin dudarlo: "Tienen que ser rentables y tener una larga vida útil". "Las herramientas suministradas por Mitsubishi Materials son un poco más caras; pero su calidad es excelente, lo que mejora la productividad y la durabilidad, lo que se traduce en una mayor vida útil de las herramientas y, por último, en una mejor relación coste-rendimiento. Nos gustaría seguir aumentando nuestras compras", afirmó Izumi. En respuesta, el Sr. Hiratsuka, del departamento de ventas, dijo: "Recientemente hemos entregado una fresa AXD4000 para el mecanizado de aleaciones de aluminio y materiales difíciles de cortar. Primero proporcionamos muestras para que el cliente las comparara con los componentes actuales, lo que finalmente resultó en un pedido". El director de la planta, Ishizuka, dio su impresión sobre los productos entregados: "Se espera que la AXD4000 mejore la velocidad del mecanizado y aumente la vida útil de las herramientas mediante el mecanizado helicoidal". El Sr. Shibata, responsable de asistencia técnica de Mitsubishi Materials, declaró: "Para reforzar la colaboración escuchamos las sugerencias de Melco Japan sobre herramientas, lo que nos lleva a desarrollar y mejorar nuevos productos".

El Sr. Ishizuka, el Sr. Izumi y el Sr. Mito terminaron contándonos en qué se centrarán en el futuro de la fabricación. "En la actualidad, estamos avanzando en la construcción del cuarto centro de mecanizado conectado con FMS, con el objetivo de que empiece a funcionar la próxima primavera. Nos gustaría seguir mecanizando tanto de día como de noche para mejorar la productividad" (Sr. Ishizuka). "Mis compañeros más veteranos me enseñaron a asegurar a los clientes que el mecanizado es absolutamente posible sólo con los planos. Con la convicción de que todo lo que tiene forma se puede fabricar, nos esforzamos por seguir mejorando nuestras técnicas" (Sr. Mito). "Nuestro objetivo actual es establecer una estructura operativa de 24 horas. Nuestro presidente nos recuerda a menudo que debemos incluir el espíritu de Mitsubishi Materials Corporation en el diseño y la fabricación de cada producto que producimos para asegurarnos de ofrecer siempre la máxima calidad a nuestros clientes" (Sr. Izumi). 

Hay muy pocas empresas, no sólo en Japón, sino en el mundo, que se ocupen de la gran cantidad de mecanizado de acero inoxidable que realiza Melco Japan. Para reforzar esta fortaleza, Melco Japan seguirá ampliando su negocio de fabricación de cámaras de vacío a piezas para equipos de producción de semiconductores y para piezas del sector aeronáutico.