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Fiabilisation banc de découpe plasma automatique pour un fabricant de systèmes de ventilation
Dans le cadre d'une rénovation de son parc machines notre client, spécialisé dans la conception de systèmes de ventilation, nous a confié la fiabilisation / l'optimisation de son poste automatisé de découpe plasma.
Contexte client : pièces volumineuses à fortes contraintes dimensionnelles et précision élevée de découpe
Concurrence importante et pression sur les prix
Dans un marché hautement concurrentiel de la fabrication d'équipements de ventilation, notre client s'efforce de garantir une qualité de conception élevée et des tarifs compétitifs. Pour la phase de découpe plasma, cela se traduit par la conception d'un poste ergonomique automatisé visant à optimiser les temps de production et à améliorer la qualité de découpe des pièces.
Production en petites séries multi-format
Les systèmes de ventilation créés par notre client sont utilisés dans diverses applications, notamment dans le secteur du transport et de l'énergie. Cette diversité implique des variations considérables en termes de dimensions et d'épaisseurs des matériaux utilisés. Ainsi, il est essentiel d'avoir un parc de machines capable de gérer ces différents formats de manière efficace et flexible. Cette capacité à traiter des dimensions et épaisseurs variables garantit une production adaptée aux besoins spécifiques de chaque application, tout en optimisant l'utilisation des ressources et en assurant une qualité constante des produits fabriqués.
Environnement dur : poussières et fumées
Le processus de découpe plasma génère des poussières et des fumées qu'il est impératif d'éliminer du banc de travail pour garantir un environnement de travail sûr pour les équipes. De plus, ce procédé engendre des gratons qui se déposent sous le poste de découpe automatisé, nécessitant un nettoyage rapide afin de minimiser les opérations de manutention pour des opérateurs.
Notre intervention : optimisation et mise aux normes du poste de découpe plasma automatique
Intégration de l'appareil de découpe plasma du client
Pour optimiser les coûts et garantir la fiabilité, notre client avait déjà en sa possession un appareil de découpe plasma complet, incluant le groupe d'énergie et la tête de découpe, provenant d'un ancien équipement. Nos équipes d'ingénieurs se sont appuyées sur les paramètres de vitesse de découpe adaptés aux différentes épaisseurs et matériaux découpés que notre client maîtrisait afin de concevoir d'optimiser ce nouveau poste de découpe. Nos équipes ont veillé à maintenir la tête de la torche à un angle de 90° par rapport à la tangente de la zone de découpe lors du processus. Compte tenu du fait que chaque pièce comportait une ou deux zones de découpe, l'utilisation d'une tête de découpe orientable était nécessaire pour garantir précision et efficacité.
Contrainte d'encombrement lié aux dimensions du box du poste de découpe
Nos équipes ont conçu ce banc de découpe plasma automatique en veillant à respecter les contraintes d'espaces liées aux dimensions du box du banc, qui comprenait déjà un système de protection et d’aspiration. L'encombrement était donc une contrainte majeure, nécessitant une taille appropriée pour s'intégrer à l'environnement de notre client.
Programmation des recettes de découpe automatisée multi-format
Nos automaticiens ont programmé l'automate permettant le calcul automatique du cycle de découpe continu : vitesse de rotation et hauteur de la tête de découpe adaptée au diamètre et hauteur spécifique de chaque produit et aux épaisseurs matières. Grâce à ce système de recettes, le processus de découpe est personnalisé pour chaque produit, permettant à l'opérateur de sélectionner simplement le produit à découper. L'automate prend ensuite en charge la gestion des paramètres requis pour une découpe précise et efficace.
Optimisation ergonomique
Pour assurer une ergonomie optimale lors de la phase de positionnement des pièces, nos ingénieurs ont intégré une contrepointe pour vérifier le positionnement précis de la pièce au centre du positionneur. Etant donné le diamètre important du positionneur (plus d'un mètre), cette contrepointe est accessible via un système déporté et un équilibreur d'outil permet de supporter la charge, réduisant ainsi la pénibilité au travail pour les opérateurs.
Respect des enjeux de sécurité des équipes
Nos équipes SPECIGONE Industries ont conçu un dispositif de sécurité, indispensable pour un équipement de découpe plasma : le banc de découpe automatique est connecté au système d'extraction des poussières, garantissant un environnement de travail sain. Sa porte est équipée d'une lanière qui bloque la lumière de la découpe, assurant la sécurité visuelle des opérateurs. Un capteur de fermeture de porte vérifie la fermeture correcte avant de démarrer la découpe, prévenant tout incident potentiel. Une barrière immatérielle à l'entrée du box interrompt automatiquement la découpe si une personne pénètre dans la zone, le processus de découpe étant lancé à l'extérieur de la zone sécurisée.
Notre process de travail : analyse des étapes de soudure pour modernisation des postes avec proposition d'optimisation
Analyse du cahier des charges du banc de découpe, de l'environnement et des process chez le client
Après réception du cahier des charges de notre client, l'équipe de SPECIGONE Industries s'est déplacée sur le site de production pour une analyse approfondie de l'environnement et du processus de travail des opérateurs. Cette étude a inclus le levage et le transfert des pièces d'un poste à l'autre via un pont élévateur, avec des pièces pouvant peser jusqu'à plusieurs tonnes. Nous avons examiné le positionnement manuel des pièces sur l'ancien poste de découpe plasma, les formats des pièces, les exigences matières et les contraintes d'espace. Cette démarche nous a permis d'identifier les contraintes de travail et les points clés essentiels pour proposer une solution d'optimisation pertinente à notre client.
Réalisation des études mécaniques, électrique et de l'automatisme
Nous avons mené une étude électrique approfondie, comprenant l'analyse de la gestion de la motorisation, de l'outillage de découpe plasma existant, ainsi que de tous les aspects de l'armoire électrique. En parallèle, une étude de l'automatisme a été réalisée, impliquant une collaboration entre nos mécaniciens, nos électriciens et nos automaticiens afin de définir le fonctionnement du banc automatique et les recettes multiformats, avec trois niveaux d'utilisation spécifiés : opérateur, maintenance et fabriquant. Enfin, la validation de l'étude a été effectuée avec le client par une présentation de la conception 3D, permettant ainsi de valider l'ensemble du projet.
Conception du poste de découpe automatique dans notre atelier
Au sein de notre atelier situé près de Lyon, nous avons réalisé la fabrication, le montage, le câblage de ce banc de découpe plasma automatisé. Notre automaticien a injecté le programme dans l'automate et a assuré sa configuration. Tout au long de ce processus, nous avons veillé à respecter scrupuleusement les normes CE en vigueur pour assurer la conformité et la sécurité de cet équipement.
Essai du banc / FAT dans notre atelier
Notre client s'est rendu dans notre atelier près de Lyon pour la réalisation des Factory Acceptance Tests (FAT), permettant de valider le bon fonctionnement du banc de découpe plasma avant installation. Ces FAT ont été réalisées en conditions réelles avec la découpe de différentes pièces de dimensions et d'épaisseurs différentes.
Installation du découpeur automatique et validation des SAT chez le client
Enfin, notre équipe technique a réalisé l'installation de ce poste de découpe automatique et a effectué les tests de validation finale (SAT - Site Assembly Test) avec notre client. Nos techniciens ont également formé les opérateurs à l'utilisation de leur nouvel équipement.
