PumpWorks Industrial Aumenta Eficiência de Produção para Vencer Concorrência Global

Sediada em Houston, Texas, esta fabricante de bombas ANSI para uma gama de indústrias que vão de mineração e minerais a farmacêutica e petróleo e gás orgulha-se de sua filosofia "made in the USA". Para se manter à frente da concorrência, grande parte da qual vem do exterior, a PumpWorks Industrial está em uma missão constante para melhorar a eficiência de produção. Segundo o gerente geral da empresa, Michael Hohenstein, máquinas avançadas — junto com software de monitoramento de máquinas e as ferramentas mais recentes — permitem que a oficina reduza significativamente tempos de ciclo, o que, por sua vez, desempenha um papel importante em alcançar essa eficiência tão necessária. Como resultado, a empresa aumentou sua produtividade em 50% ano a ano.

Design da Bomba

A PumpWorks, em negócios desde 2014, atualmente tem milhares de bombas em uso no campo. A localização de Houston é a mais nova entre os outros fabricantes da marca PumpWorks que datam de 1978. O que diferencia as bombas ANSI da PumpWorks da concorrência, segundo o Sr. Hohenstein, são os muitos aprimoramentos de design que fazem parte de sua oferta padrão de bomba que aumentam a confiabilidade e manutenibilidade geral da bomba sem aumento de preço para o cliente.

Muitas das características incorporadas nos designs das linhas de produtos ANSI foram inspiradas pelos anos de experiência da empresa como fornecedora líder de bombas API 610, aplicando os padrões do American Petroleum Institute (API). Alguns desses recursos semelhantes à API incluem aletas no quadro de potência para dissipação de calor, um disco flinger no eixo que nebuliza o óleo interno para resfriar os mancais não submersos da bomba, e um revestimento selante pulverizado na cavidade interna do quadro de potência.

Estes recursos específicos focam em reduzir a temperatura do mancal e aumentar a vida útil do mancal do quadro de potência, aumentando assim a confiabilidade. O quadro de potência também vem com um eixo de aço inoxidável como parte da oferta padrão. Além disso, o material base usado na construção das bombas é aço carbono para maior durabilidade, segundo o Sr. Hohenstein, em comparação com bombas ANSI concorrentes feitas de ferro dúctil e/ou ferro fundido.

Através de testes, a PumpWorks determinou que seu quadro de potência roda temperaturas de operação do mancal 15-20°F mais baixas que tipos concorrentes de óleo de inundação e fornece até 30% de vida útil aumentada do mancal. Este fato, junto com os outros recursos semelhantes à API, aumenta significativamente a confiabilidade da bomba, que é primordial no campo. Falhas de bomba podem ser muito custosas para usuários finais.

Além de recursos que aumentam a confiabilidade, a bomba PumpWorks é projetada para serviço mais fácil. Uma porca de drenagem de óleo magnética localizada no lado apresenta acesso fácil, e um plugue de enchimento de óleo selado e tampado de 1,00 polegada de diâmetro elimina o risco de sujeira e outros contaminantes caindo no quadro de potência enquanto fornece ½ polegada a mais de acesso ao encher. Visores localizados em ambos os lados da bomba oferecem vistas desobstruídas para verificar níveis de óleo independentemente de como a bomba está posicionada em um local de aplicação.

Mantendo o Ritmo

Chave para os processos de manufatura de bombas eficazes da oficina é consistentemente manter o ritmo com os avanços em tecnologia de máquinas-ferramenta. Fazer isso permitiu que a oficina não apenas reduzisse seus tempos de setup, mas também o número de setups necessários para processar peças. Com as mais recentes capacidades de máquinas-ferramenta, incluindo multitarefa, a oficina alcança configurações únicas para processamento done-in-one de peças, o que por sua vez encurta tempos de ciclo e aumenta qualidade e precisão das peças.

Todas as instalações/divisões da PumpWorks usam apenas máquinas Mazak. Quando a instalação de Houston abriu, ela também seguiu o exemplo e incorporou dois Integrex i-400S multitarefa, um centro de torneamento QTN-250, um centro de torneamento Slant Turn Nexus (STN) 550, um centro de usinagem horizontal HCN-6800 e, mais recentemente, um Integrex i-630V/6 multitarefa.

O Integrex i-400S tem um cabeçote de fuso integral motor/fuso principal com fuso de 40 hp, 3.300 rpm que fornece à oficina uma gama de capacidades de usinagem, desde corte pesado em baixas velocidades até processamento de aço carbono e outros materiais de liga em altas velocidades. O eixo C de fixação rígida da máquina indexa em incrementos de 0,0001 graus para alta precisão, enquanto seu segundo fuso de torneamento de 35 hp, 4.000 rpm também possui um fuso motor integral para garantir usinagem de alta eficiência para operações secundárias. Para funcionalidade multitarefa adicional, a máquina emprega um fuso de fresamento de 30 hp, 12.000 rpm montado no eixo B rotativo com alcance de 240 graus em incrementos de indexação de 0,0001 graus.

Com um pacote de mandril passante padrão de dois eixos, o QTN-250 de dois eixos processa eficientemente amplas gamas de peças para a PumpWorks. A máquina, trabalhando com um alimentador de barra, fornece tamanho máximo de alimentação de barra de 2,6 polegadas e tamanho máximo de usinagem de diâmetro de peça de 13,780 polegadas.

O STN 550 pesado da PumpWorks emprega um cabeçote solidamente construído com furo de 10,8" de diâmetro e um fuso de torneamento de 1.000 rpm, 60 hp que gera até 5.163 lb-pé de torque. O fuso da máquina também acomoda tamanho de mandril de 21 polegadas.

Trabalhando juntos em uma célula com o STN 550, o HCN-6800 II é equipado com um fuso CAT 50 de 50 hp, 10.000 rpm. O trocador de ferramentas automático da máquina armazena até 43 ferramentas e acomoda diâmetros máximos de ferramentas de 10,24 polegadas. A mesa rotativa NC da máquina gira 90 graus em 1,9 segundos e apresenta incrementos mínimos de 0,001 graus para indexação e usinagem precisa de quatro eixos.

Como o mais novo Mazak na PumpWorks, o Integrex i-630V/6 ostenta um fuso de torneamento de 50 hp, 550 rpm com controle de eixo C e um fuso de fresamento CAT 50 rígido de 10.000 rpm com inclinação de eixo B de -30/+120 graus. Um trocador de ferramentas automático fornece ao fuso de fresamento até 160 ferramentas para operações de corte contínuo.

A célula STN 550 e HCN-6800 II produz uma família particular de peças que, segundo o Sr. Hohenstein, é infelizmente impossível de usinar usando processamento done-in-one. No entanto, com esta célula Mazak, a oficina basicamente eliminou qualquer perda de tempo devido a setups porque peças movem de uma máquina para a outra, e fixação personalizada produzida internamente orienta peças no zero sem ter que tocar. A fixação localiza as peças para as máquinas, eliminando assim a necessidade de operadores terem que realizar a tarefa.

"Enquanto os Mazaks desempenham um papel muito chave em nossa manufatura, eles trabalham em conjunto com nossa fixação personalizada projetada internamente", explica o Gerente de Operações Charles Harvey. "Com esta fixação inovadora, somos frequentemente capazes de reduzir três ou quatro operações para apenas uma, e os fixadores também fornecem a força e estabilidade para fazer cortes pesados para reduzir ainda mais tempos de ciclo."

A PumpWorks tem automação trabalhando com seu Integrex i-400S. Mas além disso, a chave é produção done-in-one com seus Mazaks. "O que outras oficinas podem estar fazendo com três ou quatro máquinas em fileira, fazemos com um Mazak multitarefa", diz o Sr. Harvey.

Segundo ele, a oficina não busca máquinas baseadas em um conjunto de critérios. Em vez disso, decisões são baseadas em necessidade do produto. "Começamos com a peça e trabalhamos de volta para adquirir uma máquina que otimize nossa usinagem em termos de tempos de ciclo e qualidade da peça", diz ele. "As capacidades que a Mazak oferece com sua gama de máquinas tem sido mais que suficiente para o que precisamos e nos dá uma vantagem competitiva."

Requisitos de Ampla Gama

A oficina produz cerca de 3.600 bombas por ano. Além de usinagem, faz teste hidrostático, pintura, montagem e embalagem. Alguns componentes, como mancais e gaxetas, são comprados, mas além daqueles, a oficina produz todos os componentes das bombas.

Tamanhos de peças podem variar de 6 polegadas de diâmetro a mais de 30 polegadas de diâmetro. Tolerâncias são tão apertadas quanto 0,0004 polegada. Os componentes de uma bomba incluem a carcaça, um impulsor, uma tampa/caixa de estanqueidade que envolve o impulsor e a caixa/vedações para o que são conhecidos como "componentes de extremidade úmida" da bomba. A extremidade de potência da bomba tem um eixo através de seu centro, bem como mancais e carcaça. Estes vários componentes são montados juntos conforme os requisitos dos clientes e estão prontos plug-and-play com a tubulação existente dos clientes.

Dependendo da aplicação, a metalurgia das bombas pode variar significativamente. Se bombear um químico altamente tóxico ou mortal, por exemplo, a bomba seria feita de um material de alta liga como Hastelloy C. Outras bombas podem requerer materiais 100% níquel, mas uma bomba usada para petróleo e gás pode ser de aço carbono ou aço inoxidável. Do ponto de vista de usinagem, aço carbono é um pouco mais difícil de cortar que uma peça de ferro fundido ou dúctil. Como resultado das aplicações de ampla gama, a oficina investiu pesadamente em tecnologia de usinagem Mazak.

A oficina trabalha de perto com seus fornecedores de ferramentas e confia em seus conselhos para usinar os vários materiais difíceis. A oficina está constantemente procurando melhorar e traz fornecedores de ferramentas regularmente para avaliações e para aprender sobre novas ferramentas que ajudarão a oficina a otimizar processos de usinagem e reduzir ainda mais ciclos. "E independentemente do tipo de novas pastilhas ou ferramentas de corte, a potência e capacidades de nossos Mazaks nos permitem tirar total vantagem delas", adiciona o Sr. Harvey.

Um dos objetivos da oficina, segundo o Sr. Hohenstein, é ser um líder de manufatura de bombas ANSI no mercado, e ele acredita que está bem no caminho. Ela se dedica a melhorias contínuas para tudo, desde vendas e marketing até tecnologia de máquinas e ferramentas com investimentos internos sustentados. Ele prevê o desenvolvimento e manufatura de diferentes tipos de bombas e linhas de produtos para mercados existentes e novos. Para esse novo trabalho e para volume aumentado de linhas de produtos existentes, ele sabe que a PumpWorks buscará a Mazak para fornecer a tecnologia de manufatura necessária para produzir essas novas linhas.

Mazak Corp. | 800-231-1456 | mazakusa.com
PumpWorks | 855-979-9139 | pumpworks.com