P1グループにおけるパイプ加工のスピードアップ

P1 グループの Watts-Mueller 製の新しい WM-36 3D パイプ切断システムにより、カンザス州ローレンスにある同社の製造工場は、パイプ部分をより効率的に切断および面取りできるようになりました。 画像提供：P1グループ

場合によっては、会議と適切なスケジュール設定だけでは、製造作業を進めることができません。 ビジネスが成長するにつれて、同じスペースで増加する作業負荷に同じ人数が対処しなければならない場合、柔軟性と納期の正確なバランスを維持することが難しくなります。

カンザス州ローレンスにある P1 Group Inc. のファブショップでは、これが近年の事実であることに気づきました。 機械、電気、配管の建設および製造サービスを提供する同社は、近年堅調な成長を遂げており、そのため 45,000 平方フィートの敷地に負担がかかっていました。 ショップとその従業員25名。

特にガレージ規模の工場や家族経営の小さな店で働いたことがある人にとっては、これは非常に余裕があるように聞こえるかもしれませんが、配管工事について話している場合、話はかなり変わります。 P1 グループのパイプ工場生産マネージャーのジェレミー・プライス氏によると、この工場では通常、外径 36 インチ以下のパイプを扱っているが、外径 60 ～ 72 インチのパイプを必要とするプロジェクトも時折行っているとのこと。 これらのパイプの一般的な長さは 42 フィートです。また、このショップではステンレス鋼などの特殊金属を扱っているため、その作業を炭素鋼プロジェクトから切り離しています。 広い資材と分離された作業エリアにより、45,000 平方フィートの広さはすぐにかなり居心地が良いように見えます。

それを念頭に置いて、ショップは常に合理化された生産プロセスを維持するよう努めてきたとプライス氏は語った。 ショップでは一度に 10 ～ 20 件のジョブを実行します。 物事がスムーズに進むためには、材料とプロセスが流れに逆らわず、一方向に流れる必要があります。

この流れに対応するために、プライス氏は店内をU字型に組織していると語った。 材料は切断エリアに入り、必要に応じて溶接に進み、その後出荷に進み、工場内を曲線を描いて進みます。 プライス氏は、切断中のパイプは通常、ジャストインタイムで納品されるため、ショップには材料の在庫がほとんどないと付け加えた。 重要な唯一の在庫は、地元の配管継手バルブのサプライヤーが担当するベンダー管理の在庫プログラムです。 いずれかのビン内の継手が一定量を下回ると、ベンダーは規定のレベルに従って継手を補充します。

製造現場でパイプ部分を操作するために、製造業者はローラーを備えた頑丈なパイプ スタンドを使用します。 これらは、パイプをプラズマ切断テーブルから面取りなどの加工装置に移動し、その後輸送するために使用されます。

ショップからの注文が増えるにつれて、この種の資材の取り扱いはさらに面倒になってきました。 こうしたプロジェクトの一般的な期間は数週間から数か月かかる可能性があるが、プライス氏は同社が、特に施設の稼働を維持するために配管の交換プロジェクトを必要とする常連顧客に対して、迅速に対応できるという評判を築いていると述べた。

「私たちは顧客に配慮し、スケジュールを守りたいと考えています。厳しいスケジュールに従うことは、一種の私たちの専門分野です」と彼は言いました。

P1 グループは、プロジェクトを常に把握するために独自のスケジュール システムを使用しています。 また、製造チームは毎週集まり、モデリング、製造現場、納品準備など、現在の仕事がどこにあるのかについて話し合います。 人気の仕事や特別なリクエストが入ってくると、その日のスケジュールを更新できます。

同社の製造チームは非常に厳しい体制で運営していますが、2019 年にはさらなる支援が必要であることに気づきました。 自動化により、チームは資材の取り扱いを最小限に抑えることができるようになります。 新しい切断技術は、切断後のプロセスにもメリットをもたらします。

パイプ切断機に積み込まれるのを待つ間、パイプのセクションはテーブルの上に置かれます。 新しいパイプ処理システムのおかげで、P1 グループの製造業者はパイプ部分を工場内で移動させるために、それほど多くの頑丈なカートを使用する必要がなくなりました。

工場のプラズマ切断テーブル、バンドソー、マシニング センターを置き換えるのに最も合理的なものを見つけるために多くの調査を行った結果、プライス氏と彼のチームはワッツ・ミューラー WM-36 3D パイプ切断システムが最適であると判断しました。彼らが目標を達成できるよう支援します。 (2016 年に、米国の CNC パイプ切断機メーカーであるワッツ スペシャリティーズは、同業のドイツのメーカーであるミューラー オプラデンと合併しました。) 同氏は、パイプの回転をより効率的に行うことができるため、投資収益率は良好に見えると述べました。捏造。

このパイプ切断機は 2019 年の第 3 四半期に設置されました。Hypertherm HPR130XD 電源がプラズマ切断機能を提供します。 このシステムは、最大外径 36 インチの丸パイプに対応でき、最大 1-3/8 インチの壁厚を切断できます。

パイププロファイル切断機には 6 つの CNC 軸があります。

トーチ角度を調整できるため、機械で面取りも行うことができます。 面取りのためにパイプセクションを切断テーブルからドラッグしてマシニングセンターに移動する必要はありません。

この機械により、下流工程の一部も不要になりました。 プライス氏は、この機械の正確な切断により、パイプに取り付けられる突合せ溶接パイプ継手（溶接パイプ継手とも呼ばれる）の必要性が減少したと述べた。 これらの継手にはエルボとティーが含まれており、基本的に配管システムの方向を変更できます。 パイプ切断機は高公差のコープをパイプに切断できるため、ラインでの迅速な溶接のためのセクションを迅速かつ正確に作成できます。

「これは、私たちがこの種のノズルを取り付けていないことを意味します。これにより、そこでの余分な処理の多くが排除されます」とプライス氏は言いました。

機械の切断精度は溶接プロセスにも恩恵をもたらしています。

「私たちは手動で穴を切り抜いているわけではありません。ドリルで穴を開けているわけでもありません。CNC がすべての事前作業を行っています」とプライス氏は語った。 「実際、フィッティングと仮付けが速くなりました。フィッティングははるかに良くなりました。つまり、溶接が速くなったということです。」

プライス氏によると、P1グループは、ほとんどのパイプ溶接作業のルートパスに、短絡ガスメタルアーク溶接（GMAW）プロセスを改良したミラー・エレクトリックの規制金属堆積（RMD）プロセスを使用しているという。 Miller Electric によれば、このアプローチは、最大 3/16 インチの隙間への均一な液滴の正確に制御された金属転写を生み出すように設計されています。 Pro-Pulse パルス GMAW プロセスがフィル パスとキャップに使用されます。 同氏は、同社はガスタングステンアーク溶接にも熟達していると付け加えた。

「人間の動きを方程式から排除し、自動化されたプロセスに変えることができれば、いつでも多くの生産量を得ることができるでしょう」とプライス氏は語った。 「自動切断を導入したら、私たちの生産が天井知らずになることがわかりました。」

現在では、パイプが P1 グループに配送されるときに、頑丈なカートを使用した 2 人によって施設内を引きずられることがなくなりました。 パイプは、パイプを切断機に送り込むコンベアに載せられます。

すべての仕事はフロントオフィスで準備されます。 同社の仮想設計建設部門の詳細担当者は、すべてのパイプ製造仕様を記載したスプレッドシートを作成し、その情報が機械プログラミング ソフトウェアに入力されます。 機械オペレーターが製造現場で作業を実行する準備ができたら、その日のスケジュールから 1 行の項目を選択するだけで、機械はネストに必要なすべての形状の切断を開始します。

完了すると、パイプ部分は降ろされ、溶接または他の下流プロセスの準備が整います。 文字通り、プロセス全体に対するオペレーターの唯一の余分な介入は、パイプ切断機が作動する前に手動でチャックを締める必要があることです。

「おそらく他の製造業者は、我々のように成長を望んでいないため、このようなことに注目していないのでしょう。したがって、彼らはそのような投資を必要としません」とプライス氏は述べた。 「しかし、私たちにとって、それは間違いなく必須でした。」

新しいパイプ切断機は、その切断能力と効率により、工場に新たな能力を生み出しました。 プライス氏は、同社はおそらくP1グループファミリー以外の他の企業と製造関連の仕事を進める立場にあるが、それは設備のアップグレード前には不可能だったと述べた。