Kalifornien Spritzguss: Bewährte Strategien für Erfolg

Performance Engineered Products Inc. (PEP) muss nur seine Straße in Pomona, Kalifornien, hoch und runter schauen, um die inhärenten Herausforderungen zu begreifen, die mit dem Betreiben einer Fertigungsanlage im Golden State einhergehen. Einst Heimat von sechs Spritzgussfirmen, ist PEP die letzte, die auf diesem bestimmten Abschnitt des Pomona Boulevard noch steht. Am Rand des Inland Empire gelegen, hat dieser einstige Fertigungs-Hotspot seinen Spritzguss-Einfluss unter den höheren Kosten des Staates für Land, Arbeit und Energie sowie größerer regulatorischer Last welken sehen.

PEPs Operationen sind aufgeteilt zwischen diesem Standort in Pomona mit 33 Spritzgussmaschinen, einschließlich drei Vertikalpressen, mit Schließkräften von 33 bis 500 Tonnen, und einem 10-Maschinen-Betrieb 15 Meilen entfernt in Riverside mit größeren Pressen von 600 bis 850 Tonnen. ISO 9001, 13485 und AS9100D zertifiziert, generiert PEP 45 % seines Geschäfts aus dem Luftfahrtsektor – einem Markt, der das Fahren von High-End-Materialien beinhaltet, einschließlich rund 3.000 bis 4.000 Pfund Ultem Polyetherimid (PEI) pro Monat.

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Für Chirag Thummar, PEPs VP of Operations, machen die hohen Kosten dieser High-Temp-Harze und die eingebackenen Herausforderungen Kaliforniens Schrott aus betriebswirtschaftlicher Sicht inakzeptabel.

2020 als Design Engineer bei PEP eingestellt, würde Thummar regelmäßig vom Front Office auf den Shopfloor abweichen. Bei diesen Besuchen gefiel ihm nicht immer, was er sah. „Ich fand heraus, wo Leute Zeit verlieren, warten“, sagt Thummar. „Zum Beispiel: Ein Techniker würde ein Musterteil spritzen, aber sie warteten fast zwei bis drei Stunden auf Quality, um Freigabe zu geben.“

Über die Zeit wurde Thummar befördert, zuerst zum General Manager und dann zu seiner aktuellen Rolle als VP of Operations. In dieser Position teilte er PEPs Ownership Beispiele für „fehlende Zeit“ und erhielt freie Hand, Änderungen zur Effizienzsteigerung zu implementieren.

Starten mit Startups

Die Shopfloor-Beobachtungen von Thummar und PEPs Operatoren identifizierten schnell einen Schuldigen für verlorene Zeit: Startups. Zusätzlich zum bereits erwähnten Disconnect zwischen Produktion und Quality bei Erstteilinspektion isolierte PEP Issues mit Materialvorbereitung und -readiness.

„Wir berechneten etwas vom Startup-Schrott und identifizierten, dass die meiste Zeit Material nicht bereit war“, sagt Thummar. Das untervorbereitete Material erforderte Purging, was Zeit und Geld verbrauchte. „Bei unseren 400- und 500-Tonnen-Maschinen mit größeren Schneckenzylindern verlierst du jedes Mal, wenn du den ganzen Zylinder purgerst, wie drei oder vier Pfund Material.“ Ziemlich oft waren diese resultierenden drei- bis vierpfündigen „Purge-Patties“ keine Commodity-Harze, sondern hochpreisige Engineering-Harze.

Ab Sommer 2025 begann PEP, Feuchtegehalt in den Materialien vor dem Lauf zu messen, um diesen Waste anzugehen.

„Wir entschieden, mehr Trocknungsdisziplin zu implementieren, sodass jeder Techniker oder Process Engineer, der die Maschine startet, zuerst die Feuchte prüfen muss“, erklärt Thummar. „Nach dem Feuchte-Check reichen sie bei Quality ein; Quality approved die Feuchte; und dann erlauben sie den Technikern, die Maschine zu starten und Startup-Muster zu machen.“

Jetzt testet PEP alle Harz-Feuchte vor Startup, mit stündlichen Checks an Teilen. Zusätzlich hat jede Presse einen dedizierten Trockner, gepaart zur Maschine basierend auf ihrer Kapazität und der Kapazität der Spritzgussmaschine. Going forward wird das Unternehmen größere Transparenz und Tracking-Fähigkeiten hinzufügen, mit der Einführung von Barcodes an den Trocknern und Work Orders für Visibility auf Materialprep in jedem Prozess und Job Run.

PEP unterhält rund 1.500 aktive Werkzeuge.

Seit Implementierung dieser Änderungen sagt Thummar, hat PEP Startup-Zeit und Schrott halbiert, mit einer Reduktion von Kunden-Teilablehnungen und nachfolgenden Credits um ein Drittel. „Letzten Monat hatten wir keine Ablehnungen von unseren Kunden“, sagt Thummar. „Es sieht so aus, als ob das, was wir tun, funktioniert; jedoch müssen wir noch an den Kleinigkeiten arbeiten.“

Strafende Lohnkosten

Eine der Kalifornien-spezifischen Herausforderungen, die Formgeber auf PEPs Straße selten machten, waren Lohnkosten. Laut Economic Policy Institute basierend auf 2024-Daten lag Kaliforniens durchschnittlicher Stundenlohn – 39,50 $ – an vierthöchster Stelle in den USA, nur hinter Washington D.C., Massachusetts und Washington State, mit dem gesamt-US-Durchschnitt bei 35,06 $. (Mississippis 26,60 $ war der niedrigste).

Für die meisten Formgeber repräsentiert Lohn 25–30 % ihrer Overhead, bemerkt Thummar. PEP jedoch spendete bis zu 40 % auf Lohn durch Zeitarbeitsagenturen und direkte Mitarbeiter.

„Einige Startup-Zeiten waren fast vier Stunden, mit Leuten, die saßen und warteten für einen großen Teil davon“, sagt Thummar. „Wir nutzen unsere Leute jetzt effizienter und konnten Personal um fast 15 % reduzieren.“

Diverse Produktion

PEP hat ungefähr 1.500 aktive Werkzeuge und 400 Kunden, laut Thummar. Als Plastics Technology besuchte, erfüllten Maschinen Luftfahrt-, Automobil- und Medizinaufträge, unter anderem. Teile umfassten ein Einweg-Rückschlagventil und die Strukturkomponente eines kommerziellen Airliner-Toilettensitzes; ein Luftansaugsystem und Teil eines Kraftstoffsystems für Automobilkunden; eine Pillenverpackung mit Filmscharnier und Verschluss für einen Medizinkunden; einen Feuerwehrhelm aus PC/PET; und eine Komponente für Halbleiterverpackung.

Produktion läuft auf einem 24/5 Schedule mit 75 Gesamtmitarbeitern in Pomona und weiteren acht Mitarbeitern in Produktion im Riverside Plant. Zusätzlich zu Ultem verarbeitet PEP andere High-Temp-Materialien, einschließlich Polyetheretherketon (PEEK) und Polysulfon (PSU), unter rund 200 verschiedenen Harzen.

Die Pomona-Facility umfasst einen vollständigen Werkzeugbau mit der Fähigkeit, Engineering-Änderungen Inhouse zu machen, sowie einige kleine Inserts und komplette Werkzeuge zu bauen – 2026 werden 35 gebaut.

In Bezug auf Sekundäroperationen hat PEP einen Montagebereich mit Epoxy-Bonding, Ultraschallschweißen und Heat-Stake-Insertion. Viele seiner Teile erfordern Post-Mold-Machining, das PEP Inhouse handhabt.

Um Effizienz weiter zu boostern, wird das Unternehmen Zellen schaffen mit einer Presse und einer CNC-Maschine in einem geteilten Raum. Seit Thummar beigetreten ist, hat PP in neue Spritzgussmaschinen investiert, um alternde Pressen in seiner Flotte zu drehen. Pomona wird 2026 vier bis fünf Maschinen hinzufügen, einschließlich 110-, 250- und 300-Tonnen-Maschinen, mit Plänen, eine 1.000-Tonnen-Presse in Riverside zu installieren. Aus Quality-Perspektive hat PEP Inhouse-Fähigkeiten für Druck-, Leck-, Wasser- und Vakuumtests.

Jenseits Medical

Während weite Teile Kaliforniens im Healthcare-Supply schwimmen und PEP langjähriger Aussteller der medizinisch-fokussierten MD&M Show in Anaheim ist, war dieses Segment nie eine überproportionale Business-Quelle für das Unternehmen, trotz ISO 13485 Zertifizierung. „Wir bekommen immer noch einige Medical Leads, und wir sind sehr ehrlich mit unseren neuen Clients“, sagt Thummar. „Wir haben keinen Cleanroom; wir machen keine sterilisierten Produkte.“ PEP hat den Großteil seines Business über eine diverse Auswahl anderer Märkte gefunden.

„Unsere großen 15 Kunden sind in einer Vielzahl von Industrien“, sagt Thummar, anmerkend, dass Automotive- und Aerospace-Accounts um bis zu 30 % Jahr-über-Jahr gewachsen sind. „Wir realisierten: Das sind die Märkte, auf die wir uns fokussieren müssen: Elektronik, Aerospace, Automotive OEM und einige große Consumer Products.“ Viele dieser „Big 15“ Kunden sind Fortune-500-Unternehmen, mit PEP, das Unternehmen wie Airbus, Boeing, Chrysler, Nissan, Samsung, Disney und Texas Instruments als Kunden zählt.

Bei der MD&M Show im Februar sah PEP viel Booth-Traffic in Form von Boomerang-Business mit Einmal-Kunden, die wieder mit PEP engagieren wollten. „Wir sahen Kunden, für die PEP vor fast 10 Jahren formte“, sagt Thummar. „Diese Kunden kamen zu unserem Stand und sagten, sie wollen ihren Werkzeug zurück zu uns bewegen. In meiner Gegend sehe ich so viele Formereien schließen, weil es hier in Kalifornien so teuer ist.“

Diese erhöhten Kosten machen Schrott doppelt kostspielig und erhöhen die Attraktivität eines Unternehmens wie PEP mit starken Verarbeitungsfähigkeiten. Mehrere Leads von der Show umfassten Werkzeugtransfer. „Wir machen gerne Transfer-Tools“, sagt Thummar. „PEP hat sehr gute Engineering-Stärke, und unsere Techniker und Process Engineers sind sehr gut.“

Ein kürzlicher Transfer-Tool war der erwähnte Feuerhelm, der Schrottraten von bis zu 25 % bei seinem vorherigen Formgeber erlebte. Thummar sagt, PEP widmete eine Maschine dem Werkzeug, um den besten Prozess zu bestimmen, was schließlich die Customisierung einer spezifischen Düse für den Job involvierte. „Jetzt läuft es sehr smooth“, sagt Thummar. „Der Kunde bekommt seine Teile, und sie empfehlen unsere Facility weiter.“