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Finitions des pièces : Optimiser et limiter les ruptures de production

Finitions des pièces : Optimiser et limiter les ruptures de production

27/06/2018 | France

Les opérations de finition sur les pièces de tôlerie sont très souvent nécessaires. Il s'agit d'ébavurer, de rayonner, de décalaminer, de dégraisser, etc. Sur ce poste, l'industriel est soumis à des contraintes de plusieurs ordres : la productivité de cette opération de finition et de son éventuel incidence sur les flux de production, l'impact environnemental et sur la santé du personnel, et enfin la maintenance.

Comment gagner en productivité sur les opérations de finition tout en limitant les ruptures de flux de production ? La responsabilité sociétale de l'entreprise (RSE) pose des enjeux environnementaux et humain. Comment les prendre en compte ?

Elise Pichon, gérante de Spaleck Industries, société spécialisée dans la conception et la fabrication de solutions de finitions, nous éclaire de son expérience.

L'industriel peut réaliser les opérations de finition de façon traditionnelle 
: à la main avec une meuleuse, un grattoir, etc. Dans ce cas de figure, la productivité est fortement impactée et les risques sur la santé importants (risques de blessures, de coupures et de TMS).

Finitions par tribofinition, par vibration, par tonnelage : quels sont leurs avantages et inconvénients ?

En effet, pour ses finitions, l'industriel peut aussi utiliser
des machines à vibration, comme la tribofinition, permettant de très belles finitions mais qui présentent des inconvénients :

  • une consommation électrique conséquente,

  • une usure importante des abrasifs,

  • un recyclage et évacuation des eaux usées (inhérent à cette technologie),

  • l'utilisation de produits chimiques impactant sur l'environnement et la santé de l'utilisateur,

  • la machine en fonctionnement est souvent très bruyante, nécessitant de l'isoler dans un local spécifique rompant le flux de production,

  • l'installation est très sollicitée du fait des vibrations, ce qui implique un éloignement des autres machines comme des centres d’usinage.

L'industriel peut également utiliser des technologies de finition à sec et sans produits chimiques. Le tonnelage permet, dans une cuve rotative, de faire par un brassement des pièces associé à un abrasif et à de la rafle de maïs (par exemple) plusieurs opérations simultanément : rayonnage, ébavurage, dégraissage par exemple, etc. Un cycle de finition dure de 20 à 40 minutes et permet d'obtenir la finition souhaitée.

Elise Pichon ajoute, « 
cette technique à sec, permet d'éviter totalement l'utilisation de produits chimiques, des rejets d'eaux à retraiter dans le respect de l'environnement et d'avoir l'assurance d'utiliser des composants facilement biodégradables. L'absence d'utilisation de produits chimiques garanti aussi une meilleure santé des utilisateurs.»

Certains industriels utilisent la technique du tonnelage, mais avec des machines très bruyantes installées en dehors de l'atelier, dans des locaux spécifiques. Une bonne insonorisation de la machine permet de réintégrer le poste de production directement dans le flux de production car la machine peut être implémentée juste à côté du poste de découpe ou d'usinage.

Et Elise Pichon conclue, « 
Par rapport à des solutions du type tribofinition, le gain est très conséquent : consommation des abrasifs, investissement plus faible, maintenance réduite, risque de TMS ou sur la santé réduit, etc. Par exemple et juste, sur l'abrasif, le gain est important car l'usure de l'abrasif est de l'ordre de 2% par heure en tribofinition, contre seulement 2% par 24 heures pour le tonnelage ! »

Spaleck Industries est une PME de 15 collaborateurs, basée dans le nord-est de la France. Sa principale activité est la conception, la fabrication et l'intégration de solutions de finition.

Les problématiques des clients de Spaleck Industries sont au cœur de la démarche de l'entreprise. L'objectif de Spaleck Industries est de trouver les solutions de finition les plus adaptées soit sur la base de ses propres produits, notamment en tonnelage ou en brossage, soit en intégrant des solutions de finition fabriquées par d'autres constructeurs. Ainsi, Spaleck Industries fournit des équipements et/ou des lignes de finition complètes.

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1- Réduire les temps le changement de production

Les moyens de pliage conventionnels, comme les presses plieuses, peuvent être entourés de nombreux automatismes. Les limites de ces solutions restent les temps pour passer d'une production à l'autre. La principale raison est que le changement de l'outillage immobilise la presse plieuse.

Sur certaines Panneauteuses, le changement de production peut être instantané. Le temps de changement de production est alors masqué dans le flux de dépose et d'évacuation de la pièce. Ainsi, la production d'une série de 10 pièces identiques prend le même temps que produire 10 pièces différentes à la suite.


2- Qualité de production

Et Serges Bourdier d'expliquer, « il y a 15 ans, quand on lançait une série de trois cents pièces, 4/5 pièces étaient prévues en plus pour le réglage. Aujourd'hui, la taille des lots est si petite qu'il n'est pas concevable de produire des pièces de réglage ; si vous produisez 10 pièces et que vous en prévoyez 2 pour le réglage, c'est 20 % de coût en plus! »

Les presses plieuses sont équipées de système, comme les contrôleurs d'angles qui contrôlent que le pli est correct. En panneautage, les dernières technologies permettent d'être très en amont, en analysant la matière afin de contrôler son épaisseur, sa dureté, etc. Et pendant le cycle de production, la machine est en capacité d'adapter les paramètres pour la production d'une pièce. « De l'intelligence est donnée à la machine ! »


3- Le Big Data : solution pour supprimer les pièces d'essai !

Les machines sont calibrées en usine avec une matière de référence. Celle-ci n'est jamais la matière utilisée en production car même sur une même nuance/épaisseur, la matière varie d'un fournisseur à l'autre et d'un lot de production à l'autre. Il n'y a pas deux clients et même deux productions qui ont une matière qui réagit de manière similaire !

Très récemment, un cap d'un point de vue analyse des données et intelligence artificielle a été franchi et apporte de très bons résultats. Chez certains constructeurs, le même programme peut être utilisé sur des matières fondamentalement différentes ou provenant de lots et de fournisseurs différents.

« 
Des algorithmes analysent les données recueillies, comme par exemple la réaction de la matière sur la Panneauteuse et sa dureté, qui vont être interprétés pour donner un positionnement final sur la machine adapté à la matière. La pièce produite est bonne dès sa première fabrication ! » détaille Serges Bourdier.


4- Industrie 4.0

Les machines peuvent être connectées. C'est-à-dire qu'un flux de données circulent de manière constante en descente d'information ou en acquisition d'information vers ou depuis la machine.

Ainsi les informations de lancement, quantité à produire par exemple, descendent depuis l'ERP. Et des flash-codes facilitent le lancement en production de pièces ou de kits. Ces solutions répondent aussi aux difficultés de recrutement en simplifiant le niveau de compétences requises.

Les données acquises de la machines sont nombreuses, comme par exemple le suivi des températures, les éventuels défaillances, les pièces produites, etc.

Et Serge Bourdier d'ajouter : « nous avons de plus en plus de données...plus que l'on peut en utiliser ! C'est l'utilisation et l'analyse, ce que l'on en fait en réalité avec, qui est important. »

L'objectif est de suivre les évolutions des différents indicateurs et d'apporter une l'intelligence (artificielle) pour gagner du temps dans l'interprétation et pour aider dans son travail le chef d'entreprise, le directeur de production, l'opérateur, le responsable maintenance, etc.

Ainsi, la maintenance peut être prédictive, au lieu d'être subie. Selon Serge Bourdier, « une machine qui ne tombe pas en panne, ça n'existe pas. Mais si on peut planifier une défaillance et l'intervention nécessaire, c'est prévu et pas réalisé dans l'urgence. Le sous-traitant pourra s'organiser, en libérant deux heures la machine sur deux jours pour changer la pièce nécessaire sans perturber la production. »

Serge Bourdier conclut sur l'Industrie 4.0 par ces quelques mots : « il n’y a pas d'intérêt à être au pied de la machine. Celui qui pilote la Panneauteuse est mieux dans un bureau avec ses plans. Aujourd'hui les outils informatiques ont évolué. Le point de départ est un un plan 3D et la suite en découle assez facilement. Les outils informatiques et d'analyses des données ont un rôle crucial. »


5- Une panneauteuse : pour quels types de production ?

Morphologie des pièces
Comme son nom l'indique, la Panneauteuse était prévu à l'origine pour produire des panneaux, comme par exemples des flasques de mobilier de bureau. Ces machines ont énormément évolué. Aujourd'hui, les industriels produisent avec une Panneauteuse des profils, des boîtes, etc. Les limitations sont essentiellement l'épaisseur
jusqu’à 4mm et la forme extérieur de la pièce.

Série ou petite série
« 
Souvent, les industriels pensent que la Panneauteuse est uniquement dédiée aux grosses séries. Vu le temps de changement de série d'aujourd'hui sur une Panneauteuse, c’est tout à fait l'inverse ! Une Panneauteuse peut remplacer entre 2 et 4 presses-plieuses.

Et, plus les pièces seront ouvragées et plus les tailles de lots petites, plus l'écart va se creuser face aux presses plieuses consommatrices en temps à chaque changement de série.
 » explique Serge Bourdier.

Faire évoluer les produits

La Panneauteuse ouvre de nouvelles possibilités de production qui sont exploitées pour réduire les reprises et se passer de certaines opérations, comme le pliage conventionnel et la soudure. C'est vrai pour les fabricants de produits propres mais également pour certains sous-traitants qui assurent un rôle de conseil et de conception technique.

Et Serge Bourdier d'ajouter que « certains sous-traitants sont équipés d'une Panneauteuse et vont proposer à leur client d'améliorer la façon de produire l'ensemble. Par exemple, au lieu de faire 4 pièces pour un petit ensemble, le sous-traitant propose de le réaliser en une seule pièce car la Panneauteuse permet de faire des pièces plus ouvragées que sur une presse-plieuse. In fine, le coût sera nettement moins élevé que de produire quatre pièces. »

Le sous-traitant rend captif son client et intervient en lui apportant un véritable accompagnement dans le développement et la production de ses produits.

Pour conclure, le panneautage est une technologie qui a beaucoup évolué afin de s'adapter aux contraintes des industriels. Aujourd'hui, les Panneauteuses offrent une solution technique intéressante et différenciante, notamment pour les sous-traitants qui doivent trouver de nouvelles marges de manœuvres.


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