Success Story

Scharmann ECOFORCE verbessert Produktionsvermögen für maßgeschneiderte Ventilbearbeitung

Angesichts von Gieß- und Schmiedekosten von bis zu 120.000 € pro Rohmaterial haben Sorgfalt, Kompetenz und Vertrauen in den Bearbeitungs- und Produktionsprozess bei Koso Kent Introl (KKI) höchste Priorität. Das Unternehmen fertigt Spezialventilkörper für den Unterwassereinsatz sowie für den Öl-, Gas- und Petrochemie-Sektor.

Das ständig wachsende Vertrauen des Unternehmens in sein Produktionsvermögen ist vor allem auf die Installation des Horizontal-Bearbeitungszentrums Scharmann ECOFORCE 1 HT2 zurückzuführen, das von der Dörries Scharmann Technologie GmbH (Teil der Starrag Group) bereitgestellt wurde.

Die Maschine wird vorwiegend in der Bearbeitung maßgeschneiderter Komponenten eingesetzt (alles was über Einzelteile hinausgeht, wird von KKI als Volumen- oder Serienproduktion betrachtet), in der Zykluszeiten von mehr als 24 Stunden üblich sind: Kontinuierliche Zyklen laufen über drei Arbeitsschichten, zwischen denen die Einrichter/Bediener wechseln.

Lynn Mowbray, Operations Director bei der britischen Firma Brighouse aus West Yorkshire, erklärt: „Bei uns wurden die Bearbeitungskapazitäten für Spezialanfertigungen schnell knapp. Durch die Fertigungsweise, die besonderen Anforderungen unseres Right-First-Time-Ansatzes für Komponenten aus schwierig zu bearbeitenden Materialien sowie durch die hohe benötigte Bearbeitungskapazität wurden unsere strengen Produktionsanforderungen von nur sehr wenigen Werkzeugmaschinen erfüllt.“ 

Anschließend fügt sie hinzu, dass die Auswahl der Maschine durch die Tatsache erleichtert wurde, dass KKI auf zahlreiche Referenzen aus über 25 Jahren Geschäftstätigkeit mit Dörries Scharmann verweisen kann. Dazu zählen drei sehr erfolgreiche Maschineninstallationen, zum Beispiel eine mittlerweile alternde Dörries-Vertikaldrehmaschine, die immer noch problemlos 457-mm-Gehäuse ausräumen kann.

Um die Maßanfertigungswünsche der Kunden in der Ventilbranche zu erfüllen, widmet sich KKI in seinem auf drei Gebäude verteilten Werk mit einer Gesamtfläche von 10.095 m2 sowohl dem Entwurf, der Entwicklung und der Anwendung als auch der Unterstützung von Spezialtests. Ebenfalls Teil des Maßanfertigungsangebots für die Kunden ist ein Nachbetreuungsservice, der integraler Bestandteil der Ventilwartung ist, wobei KKI auch Unterstützung in Notfällen bietet. 

Die Produktion des Werks umfasst hoch belastbare Regel- und Drosselventile, Drosselrückschlagventile für den Oberflächen- und Unterwasserbereich, Regelventile für den Unterwasserbereich. Der Standort fertigt pro Woche durchschnittlich 20 Ventile mit Kapazitäten von 25 bis 508 mm aus anspruchsvollsten Materialien wie Titan, Inconel, Super Duplex, Duplex und Edelstahl.

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Die hoch belastbaren Ventile dienen verschiedenen Außenanwendungen, u. a. auch bei hohem Druck und hoher Temperatur. Außerdem müssen sie den Auswirkungen von Kavitation, hoher Geschwindigkeit, Schwingungen, Ausdampfung, Verlustleistung (Schall und Energie) sowie Verschmutzung von Flüssigkeiten durch Schwebstoffe standhalten.

KKI verfolgt ein strenges Konzept der hauseigenen Fertigung. Als einzige hundertprozentige europäische Tochtergesellschaft von Nihon Koso, dem in Japan ansässigen Weltmarktführer für Regel- und Prozessautomatisierungssysteme, verfolgt das britische Unternehmen mit einem Umsatz von 43,5 Mio. Euro eine klare Investitionsstrategie zur Gewährleistung optimaler Anwendung, Lieferung und Qualität. Lynn Mowbray erklärt: „Jede Verzögerung eines Projekts oder jedes fehlerhafte Ventil unter See kann schwerwiegende Nachwirkungen haben. Daher weisen wir kontinuierlich nach, dass wir über die richtigen Ressourcen und Fähigkeiten verfügen.“

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kürzere Zykluszeiten durch Fräs-, Dreh- und Bohroperationen in einer Aufspannung

In gewissem Sinn wird die ECOFORCE-Maschine ähnlich wie eine normale Lehrenbohrmaschine betrieben: hochpräzise und durch hervorragend ausgebildete Einrichter/Bediener, die dank ihrer Fachkenntnisse die Schnittfolgen des programmierten Bearbeitungszyklus optimieren. Zwar liefert die Abteilung für Fertigungstechnik Programmskizzen für die Siemens 840 D SI-Steuerung der Maschine, doch übernehmen die Einrichter/Bediener mit ihren detaillierten Kenntnissen die Gesamtverantwortung und programmieren den größten Teil an der Maschine. 

Die Maschine mit einer Größe von 1.600 x 1.250 x 2.200 mm (X x Y x Z) besitzt 1.400-mm-Doppelpaletten, sodass der immer anwesende Einrichter/Bediener den nächsten Teil einrichten und vorbereiten kann, während die Maschine die automatisierten Zyklusteile an einer Komponente durchführt. Sofern keine Wärmebehandlung erforderlich ist, werden die meisten Komponenten nun auf der ECOFORCE in einer einzigen Abfolge aus Ausräumen, Vorschlichtung und Fertigstellung bearbeitet.

Lynn Mowbray erklärt: „So weit wie möglich nutzen wir die Möglichkeiten und die Genauigkeit der Maschine, um die sehr strengen Vorgaben für geometrische Beziehungen, Größentoleranzen und Oberflächengüten einzuhalten. Wir führen immer mehrere Schnitte aus und nehmen ständig Prüfungen vor, da jeder Fehler äußerst kostspielig wäre. Dank der Wiederholbarkeit der Bearbeitung können wir jedoch durch minutiösen Versatz hochgenaue Anpassungen vornehmen – und kennen das Ergebnis im Voraus. Das Prinzip besteht in vorsichtigem, schrittweisem Vorgehen.“ 

Hauptbereiche des Produktionszyklus umfassen Dreharbeiten für große Flächen und Flansche sowie Fertigung verschiedener Bohrungen in angrenzenden oder winklig stehenden Flächen. Diese können bis zu 700 mm Durchmesser und 600 mm Tiefe aufweisen und werden mit Spezialbohrstangen mit normaler Toleranz von +/-0,02 oder, in manchen Sonderfällen, einer Gesamttoleranz von 0,01 mm gefertigt. Die Zeichnungsvorgaben können sogar Versatz- und Halbrund-Bearbeitungen vorsehen. Bei den meisten Komponenten sind zudem Teilkreis-Bohrzyklen nötig.

Die hochwertige ECOFORCE wird auf einem massiven, gesondert vorbereiteten Fundament installiert und bietet einen 4.000-U/min-Spindelantrieb mit 50 kW und 2.200 Nm Drehmoment. Ebenfalls Teil der Spezifikation ist ein Plandrehkopf mit einem maximalen Drehdurchmesser von 1.250 mm. Dieser Drehkopf bietet eine Drehzahl von 300 U/min und ein enormes Drehmoment von 6.000 Nm. Die W-Achse ist 375 mm lang, die U-Achse +/-100 mm.

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Dank des integrierten Kuka-Roboters sind 120 Werkzeugsteckplätze verfügbar. Das Kühlsystem liefert 70 bar Druck mit vliesloser Filtrierung des mit Wasser mischbaren, vollsynthetischen EP-Kältemittels Rhenus FU 60T. Im Lieferumfang enthalten ist auch ein lasergestütztes Blum-Werkzeugmesssystem. 

Beim Kauf der Maschine spielten Fragen des Umweltschutzes eine wichtige Rolle, zum Beispiel der Einbau energieeffizienter Antriebe in asynchrone Siemens High Efficiency IE2-Antriebssysteme, die Rückgewinnung von Energie, Kompensation der Blindleistung und energieeffiziente Peripheriegeräte für Hydraulik, Hydrostatik und Kühlung.

KKI wurde 1967 von Edward Singleton unter dem Namen Introl als Anbieter von Konstruktionsarbeiten zur Integration von Sonderausstattungen in herkömmliche Ventile gegründet. In seiner 40-jährigen Geschichte hat der Eigentümer sechs Mal gewechselt. 2005 wurde das Unternehmen von Takashi „Ike“ Ikegaya übernommen, der 1985 Kosco Controls in Japan gegründet hatte und nun Vorstandsvorsitzender und Präsident der japanischen Koso Group ist. Die Gruppe stellt Regelventile und Drosselrückschlagventile für den Unterwasserbereich her und verfügt über einen sehr starken Markt in Nordamerika und Asien.

Die britische Tochtergesellschaft änderte ihren Namen in Koso Kent Introl (KKI) und gewann unter ihrem derzeitigen Geschäftsführer Denis Wescott dank gezielter Investitionen Zugang zu neuen Märkten. Seit der Übernahme ist der Umsatz von KKI auf 43,5 Mio. Euro gestiegen, und die Mitarbeiterzahl wurde von 90 auf 185 erhöht.

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