小型燃气发动机是户外动力设备行业的命脉。从割草机、发电机到电动洗衣机和便携式电焊机,他们运行着各种各样的商业和消费设备。

只要有辛勤工作的机器在割草、吹树叶或咀嚼碎片,很有可能它是由科勒发动机驱动的。这就是科勒公司,也是厨房和浴室产品的领先制造商,如浴缸、淋浴器、水槽、厕所和水龙头。该公司还生产瓷砖、橱柜和家具。

科勒发动机是科勒动力集团的一个部门,该集团生产各种设备,包括用于商业、工业、船舶和住宅应用的发电机。科勒的汽油,天然气和丙烷动力发动机受到许多户外动力设备的领先制造商的欢迎。其OEM客户包括Ariens, Craftsman, Cub Cadet, Deere, Exmark, Lincoln Electric, Miller Electric, MTD, Scag, Toro和Walker。

该公司的旗舰厂位于柯勒,Wi。它位于一个大型制造校园内,包括生产各种管道夹具的铸造和工厂。460,000平方英尺的设施专门从事高混合,低批量发动机,如指挥员,广泛应用于商业设备,如零匝割草机,乘坐割草机和广域走在割草机上。

哈蒂斯斯堡的姐妹植物,MS,生产低聚,大批量发动机。这位16岁的设施组装了几种不同的发动机型号,如勇气,主要是在消费者骑马割草机中发现的流行的主流,以及两款新型号,7000系列和知己。科勒的发动机部门还经营中国和印度的工厂,而意大利的一个子公司专门从事柴油发动机。

骄傲的遗产

科勒公司是美国历史最悠久、规模最大的私人制造商之一。它的起源可以追溯到1873年。一位名叫约翰·科勒的奥地利移民买下了他岳父的铸造厂。该公司除了为当地家具制造商生产铸件和装饰件外,还生产铸铁和钢犁等农具。

在1883年有一天回来,科勒决定英尺添加到牲畜饮水槽,把它变成一个浴缸。在四年之内,搪瓷铸铁水槽和浴缸占科勒销售额的70%。该公司成为全线的管道制造商在1926年,当它开了一家工厂大量生产水龙头等黄铜配件。

科勒一直是产品设计和创新的先驱。它的重大突破之一是1911年的一款内置围裙的连体浴缸。几年后,科勒的工程师发明了一种方法,可以在玻璃瓷器和铸铁固定装置上产生相同的柔和颜色,这彻底改变了浴室和厨房的设计。

1920年,科勒公司进入电力系统市场,生产了世界上第一台发动机驱动的发电机。在电网出现之前,这种坚固耐用的设备深受农民欢迎。

第二次世界大战后,科勒多样化成小型燃气发动机,以满足对户外电力设备的需求不断增长。到1963年,该公司正在为近一半的草坪和园林拖拉机提供发动机。

在20世纪80年代中期,科勒工程师开发了该行业的首款顶置凸轮轴小型发动机,比传统的侧阀发动机更安静,更加省油,更环保。下一波小型发动机技术在2000年推出了一系列液体冷却产品。下一代发动机基于大型越野设备中使用的技术。

科勒也以其独特的家庭方式而闻名。1913年,它建立了一个计划的社区,以欧洲花园社区和美国公司城镇,如Hershey,Pa和Pullman,IL。

科勒村特色单身和两户,学校,一个村庄大厅和未婚工人的宿舍。聘请了一个突出的景观建筑公司,聘请在工厂墙之外设计园艺。今天,社区继续茁壮成长,蜿蜒,树木街道,有吸引力的家园和众多公园。

而且,科勒仍然以其产品的设计和工艺而自豪。无论是豪华的漩涡浴缸或25杆煤气发动机,所有产品都必须通过他的祖父141年前的公司董事会兼首席执行官Herbert Kohler Jr.的批准。事实上,科勒本人设计了200多家新产品。

强劲的需求

对电力草坪和园林设备的需求在很大程度上取决于住房市场和天气。根据Freedonia Group Inc.的说法,市场将在现在和2017年之间每年增长4%,达到110亿美元。对商业割草机的需求将由景观服务和娱乐活动,如高尔夫等娱乐活动。

草坪和地面设备将记录最快的市场增长在未来三年,主要刺激在数量和平均规模的园林绿化公司。弗里多尼亚集团预测,更高的园林收入也将是动力草坪和花园设备商业销售增长的主要驱动力,因为公司雇佣更多的员工,并投资于新设备,以利用增长机会。

除了请求替代燃料设备,市场上一直要求保留重型发动机轻责任的商业割草机。

“由于人们继续从经济衰退中恢复,”户外电力设备研究所总裁兼首席执行官Kris Kiser说,“设备逐渐补充。”“今天的机器比过去更清洁,更有效。我们特别了解商业方面对丙烷供电设备的需求。“

这对Kohler发动机的汇编者来说是一个很好的新闻,他们构建了高功率性能,耐用性,可靠性和效率所知的产品。“一致的力量是我们所有产品的定义特征,这些特性被证明是从零到全部负荷,只有在瑞典副总裁Brian Melka下降的市场领先的10%,”Americas副总裁Brian Melka。

“商业庭园取决于他们的割草机和发动机维持生计,补充说:”梅尔卡。“下一次是不是一种选择。由于切削条件并不总是有利的,科勒工程师专注于产品设计与优化调速系统面临厚时,潮湿的草地,可与最高性能甚至作出回应“。

绿色技术

户外电力设备行业近年来面临的最大挑战之一是对废气的环境要求日益严格。“这要求我们以不同的方式做事,”Melka说。“我们面临的挑战是如何以最具成本效益的方式满足所有排放要求。我们正在通过电子燃油喷射(EFI)控制系统等创新来解决这一问题。”

科勒旗舰工厂作为其卓越中心电喷技术,该公司在90年代中期率先推出。“我们的下一代闭环电喷系统,这是在小型发动机市场上最高效的燃油喷射系统可用,四年前亮相,”梅尔卡说。

Kohler命令Pro EFI发动机提供最佳燃油效率并减少排放。该发动机与商业割草机制造商受欢迎,希望为客户提供更快的开始,更顺畅的操作和更高的效率。

“是什么让这些发动机独特的是一种氧气传感器,分析了消声器中的空气和燃料混合物,”梅尔卡解释说。“如果来自理想的空气燃料混合物的氧气水平串,则传感器触发到注入系统中的燃料量的调节。只有Kohler EFI发动机关闭了空气燃料摄入和排气输出之间的环路,以提供恒定的关键反馈流,这有助于提供最佳的燃油效率和其他好处。“

因为对于替代燃料运行发动机的需求增加,科勒最近扩大了其电喷产品,包括丙烷和灵活燃料车型。梅尔卡认为,户外电力设备所有发动机最终将移动到EFI系统中,由于性能优势的技术提供和增加排放要求。

梅尔卡指出:“我们的运营组织必须不断发展,以支持这些新产品。“过去,我们生产的所有产品都是碳化的,这完全是一个机械装配过程。现在,我们已经引入了更多的电子元件。这就要求我们对操作人员进行再培训,并在材料处理等领域做出改变。”

装配挑战

户外电力设备有多种形状和尺寸,所以科勒使得多种配置引擎来满足不同客户的需求。该公司的工厂中的每一个专用于不同的发动机系列。装配在科勒,WI,植物生成命令PRO EFI和命令PRO双缸,其在尺寸范围从19-到37马力可用。

“这是我们混合程度最高、结构最复杂的工厂,我们在这里有最多的产品规格。”Melka说。“我们在科勒生产的sku比在哈蒂斯堡工厂多几百个。我们的目标是更高端的商业市场,那里有更多的产品定制来满足客户的需求。因此,在工厂车间,我们既依赖人工操作,也依赖自动化操作。”

“我们的sku存在巨大差异;该公司运营副总裁戴夫•莫尔(Dave Mauer)表示。“我们生产风冷和水冷发动机,从排放角度来看,每种发动机的反应都不一样。我们还在工厂组装气体燃料(丙烷和天然气)和汽油发动机。

Mauer补充道:“除了为不同的市场构建各种引擎外,我们的运营商还必须应对许多架构差异。“例如,我们生产的发动机既有垂直传动轴也有水平传动轴。”

科勒发动机还配备了许多吸引商业景观设计师的功能,如重型旋风空气净化器,捕捉草和其他细微污染物,以帮助最大化动力和发动机寿命。其他选择包括反冲或电动启动器,不同类型的化油器和油门,以及大容量的空气、燃料和机油过滤器。

大多数的科勒发动机的装配线都看在外面。但是,里面,他们是完全不同的。由于所有客户所需要的变型中,装配线平均每班10至12换。“我们已经走了高达25个换,尤其是在我们的旺季,发生在秋季和冬季,”吉姆Nussberger,生产经理,装配和精加工说。

“随着一系列eachengine内规范的,我们最大的挑战之一就是交叉培训我们的员工,使他们了解所有的变化,补充说:” Nussberger。“我们的一些发动机线束变化可能是非常耗费人力,特别是当我们进入EFI选项。

“一些设置,这样节流阀体是劳动密集型的,这取决于符合规范我们正在建设,补充说:” Nussberger。“我们经常需要移动人进出这些生产领域。”

一些部件,如发动机缸体铸件,是由供应商制造的。“然而,需要复杂步骤的高度工程化的部件和部件,如发动机缸体,是在内部加工的;我们从外部供应商那里购买铸件,”威斯康星州机加工生产经理尼古拉斯•迪瓦恩(Nicholas Devine)说。外部护罩的塑料件也由第三方提供。

组装所有发动机所需的关键部件包括凸轮轴,曲轴,连杆,圆柱体,飞轮,活塞和阀盖。在附接空气净化器,空气过滤器,鼓风机,歧管,油过滤器,起动器,节流阀和线束等时,发生更多变化。

Nussberger说:“管汇和燃油轨系统是组装起来最具挑战性的组件,因为它们需要机械和电子组件。

机械紧固在装配线上应用广泛。除了一些冲压件外,发动机是用螺柱、螺钉和螺栓组装的。各种各样的气动,直流电动和电池工具在整个工厂使用。

“我们的紧固策略取决于关节的类型,”Nussberger说。“如果是关键接头,我们会使用直流电动工具向操作人员提供反馈。”

工厂中使用了几个机器人来涂抹液体粘合剂,以帮助将外壳和封板密封在一起。机器人也附在气缸盖上,并用于机械车间的一些材料处理应用。

拥有54年历史的科勒发动机工厂有三条独立的装配线。Nussberger说:“每一个都有一点不同,它们是针对不同的产品家族而安排的。”一条线是线性的,另一条则是传统的赛道布局。”

第三流水线是马蹄形,与发动机手动推动上车。但是,这个过程是由在曾经担任股票地区植物的区建立一个新的生产线所取代。

新生产线的托盘输送机系统使用RFID技术进行跟踪。另一个关键特征是,它允许运营商在线路的两边工作。更开放的布局也可以容纳更多的线侧存储和使用点交付。

莫尔说:“将材料输送到管线内外部分的能力将改善流动。”“我们相信,我们前进的一些最大的改进机会涉及我们如何移动和存储部件。我们的长期目标是消除工厂内的叉车运输。”