Multitasking hilft, die Konkurrenz unter Druck zu setzen

Dieser Hersteller von ANSI-Pumpen mit Hauptsitz in Houston, Texas, für eine Reihe von Branchen, die von Bergbau und Mineralien über Pharmazeutika bis hin zu Öl und Gas reichen, ist stolz auf seine Philosophie „Made in the USA“. Um der Konkurrenz, von der viele aus dem Ausland kommen, einen Schritt voraus zu sein, ist PumpWorks Industrial ständig bestrebt, die Produktionseffizienz zu verbessern. Laut dem Geschäftsführer des Unternehmens, Michael Hohenstein, ermöglichen fortschrittliche Maschinen – zusammen mit Maschinenüberwachungssoftware und den neuesten Werkzeugen – der Werkstatt, die Zykluszeiten erheblich zu verkürzen, was wiederum eine wichtige Rolle beim Erreichen der dringend benötigten Effizienz spielt. Dadurch hat das Unternehmen seine Produktivität Jahr für Jahr um 50 Prozent gesteigert.

Pumpendesign

PumpWorks ist seit 2014 im Geschäft und hat derzeit Tausende von Pumpen im Einsatz. Der Standort in Houston ist der jüngste unter den anderen PumpWorks-Markenherstellern, die bis ins Jahr 1978 zurückreichen. Was die ANSI-Pumpen von PumpWorks laut Herrn Hohenstein von der Konkurrenz unterscheidet, sind die vielen Designverbesserungen, die Teil des Standardpumpenangebots sind, das diese Erweiterung bietet die Gesamtzuverlässigkeit und Wartbarkeit der Pumpe ohne Preiserhöhung für den Kunden.

Viele der Merkmale, die in die Designs der ANSI-Produktlinien integriert wurden, wurden durch die jahrelange Erfahrung des Unternehmens als führender Anbieter von API-610-Pumpen unter Anwendung der Standards des American Petroleum Institute (API) inspiriert. Einige dieser API-ähnlichen Merkmale umfassen Rippen am Antriebsrahmen zur Wärmeableitung, eine Schleuderscheibe auf der Welle, die das interne Öl zum Kühlen der nicht eingetauchten Lager der Pumpe vernebelt, und eine Dichtmittelbeschichtung, die auf den inneren Hohlraum der Pumpe gesprüht wird Kraftrahmen.

Diese spezifischen Merkmale konzentrieren sich auf die Reduzierung der Lagertemperatur und die Erhöhung der Lagerlebensdauer des Power Frames, wodurch die Zuverlässigkeit erhöht wird. Der Power Frame wird standardmäßig auch mit einer Edelstahlwelle geliefert. Darüber hinaus ist das für die Konstruktion der Pumpen verwendete Grundmaterial laut Herrn Hohenstein Kohlenstoffstahl für eine längere Lebensdauer im Vergleich zu ANSI-Pumpen von Wettbewerbern, die aus Sphäroguss und/oder Gusseisen hergestellt sind.

Durch Tests hat PumpWorks festgestellt, dass seine Power Frame-Lagerbetriebstemperaturen um 15-20 °F niedriger sind als bei Flutöltypen von Wettbewerbern und eine um bis zu 30 % längere Lagerlebensdauer bieten. Diese Tatsache, zusammen mit den anderen API-ähnlichen Merkmalen, erhöht die Zuverlässigkeit der Pumpe erheblich, was im Feld von größter Bedeutung ist. Pumpenausfälle können für den Endverbraucher sehr kostspielig sein.

Zusätzlich zu den Merkmalen, die die Zuverlässigkeit erhöhen, ist die PumpWorks-Pumpe für eine einfachere Wartung ausgelegt. Eine magnetische Ölablassmutter an der Seite bietet einfachen Zugang, und eine abgedichtete und mit einer Kappe versehene Öleinfüllschraube mit einem Durchmesser von 1,00 Zoll eliminiert das Risiko, dass Schmutz und andere Verunreinigungen in den Antriebsrahmen fallen, und bietet gleichzeitig ½ Zoll mehr Zugang beim Befüllen. Auf beiden Seiten der Pumpe angebrachte Baustellenbrillen bieten ungehinderte Sicht zum Überprüfen des Ölstands, unabhängig davon, wie die Pumpe am Einsatzort positioniert ist.

Schritt halten

Der Schlüssel zu den effektiven Pumpenherstellungsprozessen der Werkstatt liegt darin, konsequent mit den Fortschritten in der Werkzeugmaschinentechnologie Schritt zu halten. Dadurch konnte die Werkstatt nicht nur ihre Rüstzeiten reduzieren, sondern auch die Anzahl der Rüstvorgänge, die für die Bearbeitung von Teilen erforderlich sind. Mit den neuesten Werkzeugmaschinenfunktionen, einschließlich Multitasking, erreicht die Werkstatt einzelne Setups für die Fertigteilbearbeitung, was wiederum die Zykluszeiten verkürzt und die Teilequalität und -präzision steigert.

Alle Einrichtungen/Abteilungen von PumpWorks verwenden ausschließlich Mazak-Maschinen. Als das Werk in Houston eröffnet wurde, zog es ebenfalls nach und integrierte zwei Integrex i-400S Multitasking-Maschinen, ein Drehzentrum QTN-250, ein Drehzentrum Slant Turn Nexus (STN) 550, ein horizontales Bearbeitungszentrum HCN-6800 und zuletzt eine Integrex i-630V/6 Multitasking-Maschine.

Der Integrex i-400S verfügt über einen integrierten Hauptspindel-/Motorspindelstock mit einer 40-PS-Spindel mit 3.300 U/min, die der Werkstatt eine Reihe von Bearbeitungsmöglichkeiten bietet, von der Schwerzerspanung bei niedrigen Geschwindigkeiten bis zur Bearbeitung von Kohlenstoffstahl und anderen legierten Materialien bei hohen Geschwindigkeiten. Die starr klemmende C-Achse der Maschine indexiert in 0,0001-Grad-Schritten für hohe Genauigkeit, während ihre zweite Drehspindel mit 35 PS und 4.000 U/min ebenfalls über eine integrierte Spindel/einen Motor verfügt, um eine hocheffiziente Bearbeitung für Sekundäroperationen zu gewährleisten. Für zusätzliche Multitasking-Funktionalität verwendet die Maschine eine 30-PS-Frässpindel mit 12.000 U/min, die in der rotierenden B-Achse mit einem Bereich von 240 Grad in 0,0001-Grad-Schritten montiert ist.

Mit einem standardmäßigen Durchgangsloch-Spannfutter verarbeitet der zweiachsige QTN-250 effizient eine Vielzahl von Teilen für PumpWorks. Die Maschine, die mit einem Stangenlader arbeitet, bietet einen maximalen Stangenvorschubdurchmesser von 2,6 Zoll und einen maximalen Durchmesser für die Teilebearbeitung von 13,780 Zoll.

Die Hochleistungs-STN 550 von PumpWorks verwendet einen solide konstruierten Spindelstock mit einer Bohrung von 10,8" Durchmesser und einer 60-PS-Drehspindel mit 1.000 U/min, die bis zu 5.163 Fuß-Pfund Drehmoment erzeugt. Die Spindel der Maschine nimmt auch einen 21- Zollfuttergröße.

Die HCN-6800 II arbeitet in einer Zelle mit der STN 550 zusammen und ist mit einer CAT 50-Spindel mit 50 PS und 10.000 U/min ausgestattet. Der automatische Werkzeugwechsler der Maschine speichert bis zu 43 Werkzeuge und nimmt maximale Werkzeugdurchmesser von 10,24 Zoll auf. Der NC-Drehtisch der Maschine dreht sich in 1,9 Sekunden um 90 Grad und verfügt über minimale Inkremente von 0,001 Grad für eine präzise vierachsige Indexierung und Bearbeitung.

Als neuster Mazak bei PumpWorks ist der Integrex i-630V/6 mit einer 50 PS starken Drehspindel mit 550 U/min und C-Achsensteuerung und einer starren CAT 50-Frässpindel mit 10.000 U/min und einer Neigung der B-Achse von -30 ausgestattet /+120 Grad. Ein automatischer Werkzeugwechsler versorgt die Frässpindel mit bis zu 160 Werkzeugen für kontinuierliche Zerspanungsoperationen.

Die Zelle STN 550 und HCN-6800 II produziert eine bestimmte Teilefamilie, die laut Herrn Hohenstein leider nicht in einer Do-in-One-Bearbeitung bearbeitet werden kann. Mit dieser Mazak-Zelle hat die Werkstatt jedoch im Grunde genommen jeglichen Zeitverlust durch Rüsten eliminiert, da Teile von einer Maschine zur anderen transportiert werden, und eine kundenspezifische Vorrichtung, die im eigenen Haus hergestellt wird, Teile auf Null ausrichtet, ohne dass sie berührt werden müssen. Die Spannvorrichtung lokalisiert die Teile für die Maschinen, wodurch die Notwendigkeit entfällt, dass Bediener die Aufgabe ausführen müssen.

„Obwohl die Mazaks eine sehr wichtige Rolle in unserer Fertigung spielen, arbeiten sie mit unseren kundenspezifischen, hausintern entworfenen Vorrichtungen zusammen“, erklärt Betriebsleiter Charles Harvey. „Mit dieser innovativen Vorrichtung können wir oft drei oder vier Arbeitsgänge auf nur einen reduzieren, und die Vorrichtungen bieten auch die Stärke und Stabilität für schwere Schnitte, um die Zykluszeiten weiter zu verkürzen.“

PumpWorks hat eine Automatisierung, die mit seinem Integrex i-400S arbeitet. Aber abgesehen davon ist der Schlüssel die Produktion in einem mit seinen Mazaks. „Was andere Betriebe vielleicht mit drei oder vier Maschinen in einer Reihe machen, machen wir mit einem Multitasking-Mazak“, sagt Herr Harvey.

Ihm zufolge sucht der Shop Maschinen nicht nach bestimmten Kriterien aus. Stattdessen basieren Entscheidungen auf einem Produktbedarf. „Wir beginnen mit dem Teil und arbeiten uns zurück, um eine Maschine zu erwerben, die unsere Bearbeitung in Bezug auf Zykluszeiten und Teilequalität optimiert“, sagt er. „Die Fähigkeiten, die Mazak mit seinem Maschinenangebot bietet, waren für unsere Anforderungen mehr als ausreichend und verschaffen uns einen Wettbewerbsvorteil.“

Vielfältige Anforderungen

Das Geschäft produziert etwa 3.600 Pumpen pro Jahr. Neben der maschinellen Bearbeitung werden Hydrotests, Lackierungen, Montagen und Verpackungen durchgeführt. Einige Komponenten wie Lager und Dichtungen werden zugekauft, aber abgesehen davon produziert die Werkstatt alle Komponenten der Pumpen.

Die Teilegrößen können von 6 Zoll Durchmesser bis zu mehr als 30 Zoll Durchmesser reichen. Toleranzen sind so eng wie 0,0004 Zoll. Zu den Komponenten einer Pumpe gehören das Gehäuse, ein Laufrad, eine Abdeckung/Stopfbuchse, die das Laufrad umschließt, und das Gehäuse/die Dichtungen für die sogenannten „nassseitigen Komponenten“ der Pumpe. Das Antriebsende der Pumpe hat in der Mitte eine Welle sowie Lager und Gehäuse. Diese verschiedenen Komponenten werden gemäß den Anforderungen des Kunden zusammengebaut und sind Plug-and-Play-fähig mit den bestehenden Rohrleitungen des Kunden.

Je nach Anwendung kann die Metallurgie der Pumpen stark variieren. Wenn beispielsweise eine hochgiftige oder tödliche Chemikalie gepumpt wird, würde die Pumpe aus einem hochlegierten Material wie Hastelloy C bestehen. Andere Pumpen erfordern möglicherweise Materialien aus 100 % Nickel, aber eine für Öl und Gas verwendete Pumpe kann aus Kohlenstoffstahl bestehen oder Edelstahl. Aus Sicht der Bearbeitung ist Kohlenstoffstahl etwas schwieriger zu schneiden als ein Guss- oder Sphärogussteil. Aufgrund der vielfältigen Anwendungen hat die Werkstatt stark in Mazak-Bearbeitungstechnologie investiert.

Das Geschäft arbeitet eng mit seinen Werkzeuglieferanten zusammen und verlässt sich bei der Bearbeitung der verschiedenen harten Materialien auf deren Beratung. Die Werkstatt ist ständig bestrebt, sich zu verbessern, und bringt Werkzeuganbieter regelmäßig zu Bewertungen und um sich über neue Werkzeuge zu informieren, die der Werkstatt helfen, Bearbeitungsprozesse zu optimieren und Zyklen weiter zu verkürzen. „Und unabhängig von der Art der neuen Wendeschneidplatten oder Schneidwerkzeuge ermöglichen uns die Leistung und die Fähigkeiten unserer Mazaks, sie voll auszuschöpfen“, fügt Herr Harvey hinzu.

Eines der Ziele des Shops, so Herr Hohenstein, ist es, ein führender Hersteller von ANSI-Pumpen auf dem Markt zu werden, und er glaubt, dass dies auf einem guten Weg ist. Es widmet sich der kontinuierlichen Verbesserung von Vertrieb und Marketing bis hin zu Maschinen- und Werkzeugtechnologie mit nachhaltigen internen Investitionen. Er sieht die Entwicklung und Herstellung verschiedener Pumpentypen und Produktlinien für bestehende und neue Märkte vor. Er weiß, dass PumpWorks sich für diese neue Arbeit und für die Erhöhung des Volumens bestehender Produktlinien auf Mazak verlassen wird, um die erforderliche Fertigungstechnologie zur Herstellung dieser neuen Linien bereitzustellen.

Mazak Corp. | 800-231-1456 | www.mazakusa.com

PumpWorks | 855-979-9139 | pumpworks.com