El taller presiona a la competencia con máquinas-herramientas avanzadas
Para producir un producto completamente hecho en EE. UU. y mantener la presión sobre su competencia extranjera, PumpWorks Industrial en Houston, Texas, tuvo que aprovechar la última tecnología de fabricación y volverse extremadamente eficiente internamente. Según el director general de la empresa, Michael Hohenstein, la maquinaria avanzada, junto con el software de monitoreo de máquinas y las herramientas más modernas, permitieron al taller reducir significativamente los tiempos de ciclo, lo que, a su vez, jugó un papel importante para lograr esa eficiencia tan necesaria. Como resultado, PumpWorks ha aumentado su productividad en un 50 por ciento año tras año.
PumpWorks produce bombas ANSI para las industrias de petróleo y gas, alimentos y bebidas, química y generación de energía, por nombrar algunas. Actualmente tiene miles de bombas en uso en el campo y está en funcionamiento desde 2014. La ubicación de Houston es la más nueva entre los otros fabricantes de la marca PumpWorks que datan de 1978.
Lo que diferencia a las bombas ANSI de PumpWorks de la competencia, según Hohenstein, son las numerosas mejoras de diseño que forman parte de su oferta de bombas estándar y que aumentan la confiabilidad general y la capacidad de mantenimiento de la bomba sin un aumento en el precio para el cliente. Hohenstein cree que estas mejoras de diseño junto con una garantía inigualable en la industria son verdaderos diferenciadores en el mercado.
Muchas de las características incorporadas en los diseños de las líneas de productos ANSI de PumpWorks se inspiraron en los años de experiencia de la empresa como proveedor líder de bombas API 610, aplicando los estándares del Instituto Americano del Petróleo (API). Algunas de estas características similares a las de API incluyen aletas en el bastidor de potencia para disipar el calor, un disco deflector en el eje que rocía el aceite interno para enfriar los cojinetes no sumergidos de la bomba y un revestimiento sellador que se rocía en la cavidad interior del bastidor de potencia.
Estas características específicas se centran en reducir la temperatura de los cojinetes y aumentar la vida útil de los cojinetes del bastidor de potencia, es decir, la confiabilidad. El bastidor de potencia también viene con un eje de acero inoxidable como parte de la oferta estándar. Además, el material base utilizado en la construcción de sus bombas es acero al carbono para una mayor durabilidad, según Hohenstein, en comparación con las bombas ANSI de la competencia que están hechas de hierro dúctil y/o hierro fundido.
Además de las características que aumentan la confiabilidad, el diseño de la bomba PumpWorks facilita el mantenimiento de las bombas. Una tuerca de drenaje de aceite magnética ubicada en el costado brinda un fácil acceso, y un tapón de llenado de aceite sellado y tapado de 1.00" de diámetro elimina el riesgo de que la suciedad y otros contaminantes caigan en el marco de potencia al tiempo que brinda ½" más de acceso al llenar. Los mirillas de observación ubicadas en ambos lados de la bomba ofrecen vistas sin obstrucciones para verificar los niveles de aceite independientemente de cómo esté posicionada la bomba en el sitio de aplicación. A través de pruebas, PumpWorks determinó que su bastidor de potencia funciona a temperaturas de funcionamiento de los cojinetes entre 15 y 20 °F más bajas en comparación con los tipos de aceite de inundación de la competencia y proporciona hasta un 30 % más de vida útil de los cojinetes. Este hecho, junto con otras características similares a las de API, aumenta significativamente la confiabilidad de la bomba, lo cual es primordial en el campo. Las fallas de las bombas pueden resultar muy costosas para los usuarios finales.
Creemos que, gracias a nuestros procesos de diseño y fabricación, nuestras bombas, en comparación con las de nuestros competidores, están extremadamente bien hechas y son confiables. Tanto es así que ofrecemos una garantía incondicional de cinco años para nuestros bastidores de bombas”, afirmó Hohenstein.
La clave para que el taller tenga procesos de fabricación de bombas eficaces es mantenerse constantemente al día con los avances en la tecnología de máquinas herramienta. Esto ha permitido al taller no solo reducir sus tiempos de configuración, sino también la cantidad de configuraciones necesarias para procesar las piezas. Con las últimas capacidades de máquinas herramienta, incluida la multitarea, el taller logra configuraciones únicas para el procesamiento de piezasDONE IN ONE®, lo que a su vez acorta los tiempos de ciclo y aumenta la calidad y precisión de las piezas.
Todas las instalaciones/divisiones de PumpWorks utilizan únicamente máquinas Mazak. Cuando se inauguró la planta de Houston, también siguió el mismo ejemplo e incorporó dos máquinas multitareaINTEGREX i-400S, un centro de torneado QTN-250, un centro de torneado SLANT TURN NEXUS (STN) 550, un centro de mecanizado horizontalHCN-6800y, más recientemente, una máquina multitareaINTEGREX i-630V/6.
El INTEGREX i-400S tiene un cabezal de motor/husillo principal integrado con un husillo de 40 hp y 3300 rpm que proporciona al taller una amplia gama de capacidades de mecanizado, desde corte pesado a bajas velocidades hasta procesamiento de acero al carbono y otros materiales de aleación a altas velocidades. El eje C de sujeción rígida de la máquina indexa en incrementos de 0,0001 grados para una alta precisión, mientras que su segundo husillo de torneado de 35 hp y 4000 rpm también cuenta con un husillo/motor integral para garantizar un mecanizado de alta eficiencia para operaciones secundarias. Para una funcionalidad multitarea adicional, la máquina emplea un husillo de fresado de 30 hp y 12 000 rpm montado en el eje B giratorio con un rango de 240 grados en incrementos de indexación de 0,0001 grados.
Con un paquete de mandril de orificio pasante estándar, el QTN-250 de 2 ejes procesa de manera eficiente una amplia gama de piezas para PumpWorks. La máquina, que trabaja con un alimentador de barras, proporciona un diámetro máximo de alimentación de barras de 2,6" y un diámetro máximo de mecanizado de piezas de 13,780".
El potente y resistente STN 550 de PumpWorks emplea un cabezal de construcción sólida con un diámetro interior de 10,8" y un potente husillo giratorio de 1000 rpm y 60 hp que genera hasta 5163 ft-lbs de torque para cortes de alta resistencia. El husillo de la máquina también admite un tamaño de mandril de 21".
Trabajando en conjunto en una celda con el STN 550, el HCN-6800 II en PumpWorks está equipado con un husillo CAT 50 robusto y de alto rendimiento de 50 hp y 10 000 rpm para capacidades excepcionales de remoción de metal. El cambiador automático de herramientas de la máquina almacena hasta 43 herramientas y admite diámetros de herramienta máximos de 10,24". La mesa giratoria NC de la máquina gira 90 grados en 1,9 segundos y presenta incrementos mínimos de 0,001 grados para una indexación y mecanizado precisos de 4 ejes.
Como el modelo más nuevo de Mazak en PumpWorks, el INTEGREX i-630V/6 cuenta con un robusto husillo de torneado de 50 hp y 550 rpm con control de eje C y un husillo de fresado rígido CAT 50 de 10 000 rpm con una inclinación del eje B de -30/+120 grados. Un cambiador automático de herramientas suministra al husillo de fresado hasta 160 herramientas para operaciones de corte continuo.
La celda STN 550 y HCN-6800 II produce una familia particular de piezas que, según Hohenstein, lamentablemente es imposible de mecanizar con el procesamiento DONE IN ONE. Sin embargo, con esta celda Mazak, el taller básicamente ha eliminado cualquier pérdida de tiempo debido a las configuraciones. Esto se debe a que las piezas se mueven de una máquina a otra, y los accesorios personalizados producidos internamente orientan las piezas en cero sin necesidad de tocarlas. La fijación ubica las piezas para las máquinas, eliminando así la necesidad de que los operarios tengan que realizar la tarea.
“Si bien los Mazaks desempeñan un papel muy importante en nuestra fabricación, funcionan en conjunto con nuestros accesorios personalizados diseñados internamente”, explicó Charles Harvey, gerente de operaciones de PumpWorks Industrial. “Con este innovador sistema de fijación, a menudo podemos reducir tres o cuatro operaciones a solo una, y los dispositivos también proporcionan la resistencia y la estabilidad necesarias para realizar cortes pesados y reducir aún más los tiempos de ciclo”.
PumpWorks tiene automatización funcionando con su INTEGREX i-400S. Pero más allá de eso, la clave es la producción HECHA EN UNO con sus Mazaks. “Lo que otros talleres podrían hacer con tres o cuatro máquinas seguidas, nosotros lo hacemos con una Mazak Multi-Tasking”, afirmó Harvey.
Según él, la tienda no busca máquinas en función de un conjunto de criterios. Más bien, lo basan en una necesidad del producto. “Comenzamos con la pieza y trabajamos hasta adquirir una máquina que optimice nuestro mecanizado en términos de tiempos de ciclo y calidad de la pieza”, dijo. “Las capacidades que ofrece Mazak con su amplia gama de máquinas han sido más que suficientes para lo que necesitamos y nos da una ventaja competitiva”.
La tienda produce alrededor de 3.600 bombas al año. Además del mecanizado, realiza pruebas hidrostáticas, pintura, montaje y embalaje. Hay algunos componentes comprados, como cojinetes y juntas, pero aparte de esos, el taller produce todos los componentes de una bomba.
Los tamaños de las piezas pueden variar desde 6" de diámetro hasta más de 30" de diámetro. Las tolerancias son tan estrechas como 0,0004". Los componentes de una bomba incluyen la carcasa, un impulsor, una cubierta/caja de empaquetadura que encierra el impulsor y la carcasa/sellos para lo que se conoce como los “componentes del extremo húmedo” de la bomba. La bomba también tiene un extremo de potencia que tiene un eje en el centro, además de cojinetes y carcasa. Estos diversos componentes se ensamblan entre sí según los requisitos de los clientes y están listos para funcionar con las tuberías existentes del cliente.
Dependiendo de la aplicación, la metalurgia de la bomba puede variar significativamente. Si se bombea una sustancia química altamente tóxica o mortal, por ejemplo, la bomba se fabricaría con un material de alta aleación como Hastelloy C. Otras bombas pueden requerir materiales 100 por ciento de níquel, pero una bomba utilizada para petróleo y gas puede ser de acero al carbono o acero inoxidable. Desde el punto de vista del mecanizado, el acero al carbono es un poco más difícil de cortar que una pieza de hierro fundido o dúctil. Como resultado de la amplia gama de aplicaciones, el taller ha invertido mucho en la tecnología de mecanizado Mazak.
El taller trabaja en estrecha colaboración con sus proveedores de herramientas y confía en sus consejos para mecanizar los distintos materiales duros. El taller busca constantemente mejorar y regularmente trae proveedores de herramientas para realizar evaluaciones y aprender sobre nuevas herramientas que ayudarán al taller a optimizar los procesos de mecanizado y reducir aún más los ciclos. “Y sin importar el tipo de nuevos insertos o herramientas de corte, la potencia y las capacidades de nuestros Mazak nos permiten aprovecharlos al máximo”, agregó Harvey.
Uno de los objetivos del taller, según Hohenstein, es convertirse en líder del mercado en la fabricación de bombas ANSI, y cree que va por buen camino. Se dedica a la mejora continua de todo, desde las ventas y el marketing hasta la tecnología de máquinas y herramientas, con inversiones internas sostenidas. Prevé el desarrollo y la fabricación de diferentes tipos de bombas y líneas de productos tanto para mercados existentes como nuevos. Para ese nuevo trabajo y para aumentar el volumen de las líneas de productos existentes, sabe que PumpWorks recurrirá a Mazak para obtener la mejor tecnología de fabricación para producir esas nuevas líneas.