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Nov 15, 2023

Süchtig nach High

Fabricating Solutions, Twinsburg, Ohio, setzt auf Hochleistungslaserschneiden

Fabricating Solutions, Twinsburg, Ohio, ist davon überzeugt, dass eine leistungsstarke Laserschneidmaschine dem Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil gegenüber anderen Metallverarbeitungsunternehmen verschafft. Im April 2021 installierte Eigentümer Dewey Lockwood eine 15-kW-Maschine von Bystronic und ersetzte damit eine 10-kW-Maschine, die er erst 14 Monate zuvor gekauft hatte. Bilder: Galloway Photography

Als Geschäftsinhaber behält Dewey Lockwood mit einem Auge den Betrieb und mit dem anderen die Fortschritte in der Metallverarbeitungstechnologie im Auge. Insbesondere ist er auf die zunehmende Leistung und Leistung angewiesen, die die heutigen leistungsstarken Faserlaser-Schneidemaschinen bieten können.

Möchten Sie einen Beweis? Auf seinem 32.000 Quadratmeter großen Grundstück wurde eine 10-kW-Faserlaserschneidemaschine installiert. Im Februar 2020 eröffnete er den Shop Fabricating Solutions, 14 Monate später tauschte er den Laser ein und ersetzte ihn durch eine 15-kW-Maschine von Bystronic. Die Geschwindigkeitsverbesserungen waren zu groß, um sie zu ignorieren, und der Einbau gemischter Hilfsgase öffnete die Tür für eine effizientere Verarbeitung von 3/8 bis 7/8 Zoll. Baustahl.

„Als ich von einer 3,2-kW-Faser auf eine 8-kW-Faser umgestiegen bin, habe ich in 1/4 Zoll von 120 IPM auf 260 IPM reduziert. Nun, ich habe eine 10.000-W-Faser bekommen, und ich habe 460 IPM gekürzt. Aber dann habe ich es geschafft.“ 15 kW, und jetzt reduziere ich 710 IPM“, sagte Lockwood.

Er ist nicht der Einzige, der die Verbesserungen bemerkt. Das gilt auch für andere Metallbauer in der Umgebung. Lockwood sagte, dass OEMs und Metallverarbeiter in der Nähe gerne Fabricating Solutions, Twinsburg, Ohio, aufsuchen, weil sie wissen, dass die leistungsstarke Laserschneidmaschine ihnen dabei helfen wird, ein kostengünstiges Angebot für lasergeschnittene Teile usw. zu erhalten Die Bearbeitungszeit für den Auftrag wird nur eine Frage von Tagen sein. Es hilft ihnen auch, die Vorteile des modernen Laserschneidens zu nutzen, ohne in die Technologie investieren zu müssen.

Lockwood ist mit dieser Vereinbarung zufrieden. Er muss keinen Verkäufer beschäftigen, der den ganzen Tag herumfährt und an Türen klopft, um neue Geschäfte zu machen. Das Geschäft kommt zu ihm. Es ist ein ziemlich gutes Szenario für einen Unternehmer, der einst dachte, er würde für den Rest seines Lebens mit einem Laptop und einer Abkantpresse in seiner Garage arbeiten.

Lockwoods Urgroßvater war Schmied und sein Vater und seine Onkel waren Mühlenbauer. Es war wahrscheinlich vorherbestimmt, dass er schließlich in der Metallindustrie arbeiten würde.

Seine Metallerfahrung war jedoch schon früh mit der Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagenindustrie verbunden. Dort erhielt er seine Ausbildung im Schneiden und Biegen von Metall.

„Mir hat die Herstellung der Leitungen und der Schränke mehr Spaß gemacht als alles andere“, sagte er.

Von dort wechselte er in die metallverarbeitende Industrie, allerdings nicht als Lohnfertiger. Er arbeitete als Anwendungstechniker für einen Werkzeugmaschinenhersteller. Diese Erfahrung verschaffte ihm Einblick in die neueste Metallverarbeitungstechnologie und deren Anwendung in der realen Welt der Fertigung.

Diese Erfahrung blieb ihm im Gedächtnis und er beschloss, 2003 Fabricating Solutions zu gründen.

Ein automatisiertes Teilesortiersystem minimiert das Risiko, dass das Laserschneiden zu einem Engpass wird, da die Teile sortiert und für die Lieferung an nachgelagerte Betriebe gestapelt werden.

„Ich hatte schon immer eine Art Unternehmergeist. Ich hatte immer zwei Jobs und war immer motiviert, meiner Leidenschaft zu folgen. Es ist eine Entwicklung“, sagte Lockwood.

Fabricating Solutions begann mit einer Abkantpresse und dem Wunsch, Metallherstellern in der Nähe, die nicht über genügend Biegekapazität in ihren eigenen Anlagen verfügten, Biegedienstleistungen anzubieten. Das hat eine Zeit lang funktioniert, aber Evolution betrifft nicht nur das persönliche Wachstum. Fabricating Solutions musste sich weiterentwickeln, um mit der Fertigungsrealität Schritt zu halten.

Kunden fragten zunehmend nach Schneid- und Biegediensten. Darüber hinaus würde die Möglichkeit, Teile mit Laser zu schneiden und zu biegen, es der Werkstatt ermöglichen, ein wesentlich wertvollerer Anbieter von Metallverarbeitungsdienstleistungen zu werden. Damals kaufte das Unternehmen seine erste Laserschneidmaschine, ein 3,2-kW-Modell mit einem damals hochmodernen CO2-Resonator.

Lockwood bemerkte schnell die Auswirkungen, die leistungsstarke Energiequellen hatten. Er wusste, dass sich seine Werkstatt durch die höheren Schnittgeschwindigkeiten von der Konkurrenz in der Nähe abheben könnte. Deshalb wurde aus der 3,2-kW-Maschine eine 8-kW-Maschine, dann die 10-kW-Maschine und jetzt die 15-kW-Maschine.

„Wenn Sie 50 % des Kaufs des Hochleistungslasers rechtfertigen können, dann können Sie genauso gut alles kaufen, was die Leistung betrifft“, sagte er. „Das ist die ‚Field of Dreams‘-Mentalität: Wenn man es baut, werden sie kommen.“

Lockwood fügte hinzu, dass die 15-kW-Maschine ihren Lebensunterhalt verdient und dickeren Stahl effizienter verarbeitet, sagte aber auch, dass die Verwendung eines gemischten Laserunterstützungsgases beim Schneiden auch dazu beigetragen habe, die Qualität des Endprodukts zu verbessern. Beim Schneiden mit reinem Stickstoff auf leistungsstarken Laserschneidmaschinen war die Krätze auf der Rückseite des Teils hart und schwer zu entfernen. (Aus diesem Grund werden diese Laser oft mit einer automatischen Entgratungsmaschine und einem Kantenrunder kombiniert.) Lockwood sagte, dass seiner Meinung nach die geringe Menge an Sauerstoff in der hauptsächlich aus Stickstoff bestehenden Gasmischung dazu beiträgt, kleinere und nicht so starke Grate zu erzeugen, die sich leichter entfernen lassen bewältigen.

Laut Lockwood hat sich eine ähnliche, aber leicht veränderte Gasmischung auch beim Schneiden von Aluminium als vorteilhaft erwiesen. Die Schnittgeschwindigkeiten können bei gleichbleibend akzeptabler Kantenqualität erhöht werden.

Derzeit beschäftigt Fabricating Solutions nur 10 Mitarbeiter, daher kann es eine echte Herausforderung sein, Mitarbeiter zu finden und zu halten, insbesondere in der heutigen Post-Pandemie-Wirtschaft. Dies ist einer der Gründe, warum die Werkstatt bei der Installation der 15-kW-Maschine im April ein automatisches Be-/Entlade- und Teilesortiersystem eingebaut hat.

„Das hat auch für uns einen großen Unterschied gemacht, weil wir niemanden finden müssen, der die Teile entfernt“, sagte er. Die Sortieranlage entnimmt die Teile dem Skelett und legt sie auf einer Palette zur Übergabe an die Biege- oder Versandabteilung ab.

Lockwood sagte, die Konkurrenz habe die Laserschneidkompetenz seines Unternehmens zur Kenntnis genommen. Tatsächlich nennt er diese anderen Geschäfte „Mitarbeiter“, weil sie ihm regelmäßig Arbeiten schicken.

Eine Investition in eine Plattenbiegemaschine war für Fabricating Solutions sinnvoll, da die Maschine nur eine geringe Stellfläche benötigt und in der Lage ist, die Formen für die meisten Teile des Unternehmens zu liefern. Bilder: Galloway Photography

„Sie wollen nicht, dass ihre Kunden kommen und mich finden“, sagte er.

Alle diese lasergeschnittenen Teile gehen nicht direkt an die Kunden. Ein Großteil davon erfordert eine weitere Bearbeitung. Aus diesem Grund baut Fabricating Solutions nicht nur seine Zuschnittsabteilung auf.

Die Werkstatt verfügt derzeit über 80- und 320-Tonnen-Abkantpressen vom Typ Bystronic Xpert und möchte zwei weitere 320-Tonnen-Bremsen hinzufügen. Außerdem wurde vor Kurzem die Plattenbiegemaschine modernisiert und eine ältere, manuelle Maschine ersetzt.

Die Plattenbiegemaschine von Prima Power verfügt über einen Manipulator, der das Werkstück für jede Biegung greift und in die richtige Position bewegt. Lockwood sagte, dass die Zykluszeit für ein Teil mit vier Biegungen auf seiner alten Biegemaschine 110 Sekunden betragen könnte, während die neue Maschine nur 48 Sekunden benötigt. Dies hat dazu beigetragen, den Teilefluss durch die Biegeabteilung aufrechtzuerhalten.

Die Plattenbiegemaschine kann ein 2 m langes Teil aufnehmen, was laut Lockwood etwa 90 % der in der Biegeabteilung bearbeiteten Aufträge ausmacht. Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über eine geringe Stellfläche, wodurch Fabricating Solutions seine Produktionsfläche optimal nutzen kann.

Das Schweißen ist ein weiterer Engpass, da der Lohnfertiger diesen Bereich des Geschäfts ausbaut. In den Anfängen des Unternehmens standen vor allem Schnitt-, Biege- und Versandprojekte im Mittelpunkt, aber das Unternehmen übernimmt auch mehr schlüsselfertige Arbeiten, bei denen Schweißen Teil des Pakets ist. Fabricating Solutions beschäftigt zwei Vollzeitschweißer.

Um Ausfallzeiten beim Schweißen zu vermeiden, investierte sein Unternehmen laut Lockwood in einen „zweiköpfigen“ Metall-Lichtbogenschweißbrenner von Fronius. Mit diesen Pistolen muss ein Schweißer weder die Leitungen noch die Drähte austauschen. Wenn die Schweißpistole mit den Drähten für zwei verschiedene aufeinanderfolgende Arbeiten eingerichtet ist, kann ein Schweißer, wenn er mit der ersten Arbeit fertig ist, das Programm an der Stromquelle ändern und für die zweite Arbeit auf das andere Kabel umschalten. Wenn alles richtig eingerichtet ist, kann ein Schweißer in etwa 30 Sekunden vom Schweißen von Stahl auf Aluminium umsteigen.

Lockwood fügte hinzu, dass die Werkstatt derzeit auch einen 25-Tonnen-Kran über dem Schweißbereich installiert, um den Materialtransport zu unterstützen. Da die meisten Schweißarbeiten an größeren Teilen vorgenommen werden – einer der Gründe dafür, dass die Werkstatt nicht in eine Roboterschweißzelle investiert hat – erleichtert der Kran das Bewegen der Schweißteile erheblich. Dadurch wird auch das Verletzungsrisiko für die Schweißer minimiert.

Obwohl das Unternehmen über keine offizielle Qualitätsabteilung verfügt, legt es bei der Produktion großen Wert auf Qualität. Anstelle einer einzigen Person, die sich der Qualitätskontrolle widmet, verlässt sich das Unternehmen darauf, dass jede Person ihre Teile prüft, bevor sie zum nächsten Prozess oder Versand weitergegeben werden.

„Dadurch wird ihnen klar, dass ihre internen Kunden genauso wichtig sind wie ihre externen“, sagte Lockwood.

Fabricating Solutions ist stets bestrebt, die Produktivität seiner Fertigung zu verbessern. Kürzlich wurde in eine Schweißstromquelle investiert, die mit zwei Drahtvorschubgeräten kombiniert werden kann, sodass ein Schweißer schnell zwischen zwei deutlich unterschiedlichen Aufgaben wechseln kann.

Ein Anreizprogramm sorgt dafür, dass sich alle auf die Erbringung hochwertiger Arbeit konzentrieren können. Für etwaige Nacharbeiten oder Ausschussteile werden die zur Behebung der Situation erforderlichen Kosten vom Bonuspool abgezogen. In einem kleinen Unternehmen möchten Sie nicht der Grund für Kürzungen von Bonuszahlungen sein, insbesondere wenn Ihre Kollegen täglich direkt neben Ihnen arbeiten.

Der Wunsch, das Beste aus den Bemühungen der Menschen herauszuholen, ist bei Fabricating Solutions eine ständige Übung. Ziel ist es, sicherzustellen, dass sich die Mitarbeiter auf Aktivitäten konzentrieren, die einen Mehrwert für den Kunden schaffen.

Lockwood verwies auf einen Plan für ein neues ERP-System, das über ein Portal verfügen wird, in das Kunden ihre eigenen Bestelldetails eingeben und diese Informationen in Materialbestellungen und Zeitpläne einfließen. Der Auftrag gelangt schneller in das System, in die Produktionswarteschlange und schließlich in die Hände des Kunden, als wenn der Auftragseingabeprozess auf menschliches Eingreifen und die redundante Eingabe von Bestellinformationen angewiesen wäre.

„Ich denke, dass Automatisierung im Frontoffice genauso wichtig ist wie im Backoffice“, sagte Lockwood.

Obwohl bereits zwei Abkantpressen bestellt sind, sucht Fabricating Solutions noch nach weiteren möglichen Investitionen. Die aktuelle Laserschneidmaschine ist mit einem Materialhandhabungssystem mit zwei Wagen gekoppelt, wobei jeder Wagen etwa 6.000 Pfund aufnehmen kann. Mit der 15-kW-Stromquelle kann diese Maschine 12.000 Pfund verarbeiten. von 16-ga. Stahl ohne menschliches Eingreifen in ein paar Stunden. Das bedeutet, dass er am Wochenende mit seinem Hund oft in der Werkstatt vorbeikommt, um die Paletten aufzufüllen und die Maschine so einzurichten, dass sie im ausgeschalteten Zustand weiter laserschneiden kann. Unnötig zu erwähnen, dass Lockwood darüber nachdenkt, welche Art von Materialspeichersystem dazu beitragen könnte, das hungrige Biest seiner Laserschneidmaschine zu ernähren.

Möglicherweise möchte er eher früher als später handeln, wenn es darum geht, die Materiallagersituation in Angriff zu nehmen. Lockwood denkt bereits darüber nach, was ein 20-kW-Laser für seine Werkstatt leisten kann, und das wird sicherlich mehr Wochenendbesuche in der Werkstatt erfordern, um eine so leistungsstarke Maschine mit Strom zu versorgen.

Der Hund ist mit dem aktuellen Setup offenbar in Ordnung.

Unter Berücksichtigung des Fertigungstalents des Unternehmens und neuer technologischer Investitionen geht Fabricating Solutions davon aus, dass es genauso viel oder sogar mehr produziert als andere Fab-Shops mit mehr Mitarbeitern.