Valk Welding: 2002

Le groupe Vermolen fabrique, entre autres, divers panneaux de circulation routière. En 2000, il a racheté l’unité de production de Haarlem (Pays-Bas), dans le but de produire pour l’ensemble du groupe toute sorte de panneau de circulation semi-fini, de petite et moyenne taille. Cependant, le procédé de fabrication alors utilisé ne permettait pas d’augmenter la production. En collaborant de manière étroite avec l’intégrateur Valk Welding et d’autres professionnels, Vermolen a élaboré une nouvelle cellule de production, d’utilisation souple et aisée, mais également capable d’assurer une production sans défaut et sans intervention humaine.

Bien que la production de panneaux routiers ne soit pas vraiment de la métallerie de haute technologie, l’automatisation de la partie logistique n’est pas une tâche facile. Comment intégrer les différentes opérations effectuées sur les métaux, comment réunir les forces de travail dans des robots (entre autres), comment obtenir un positionnement précis et constant, et surtout, comment maintenir la flexibilité nécessaire à la fabrication simultanée de plusieurs produits ? Voilà les questions auxquelles le groupe Vermolen s’est trouvé confronté.

Absence de fiabilité
L’unité de production de Haarlem, rachetée au cours de l’année 2000 par le groupe Vermolen, était déjà plus ou moins automatisée puisqu’elle possédait un robot. Celui-ci prenait une plaque et la déposait sous une matrice angulaire, une cintreuse à galet et une poinçonneuse pour fermer les angles. Le produit était ensuite placé sur un crochet pour le pré-traitement. Le concept et le robot étaient conçus pour les séries de la taille de celles de l’ancien propriétaire de l’usine de panneaux. En rachetant cette usine, l’objectif de Vermolen était bien plus ambitieux et consistait à produire des demi-produits en aluminium pour tous les établissements du groupe. C’est la raison pour laquelle il fallait revoir à la hausse non seulement les exigences de qualités, mais également les cycles de service de la cellule robotisée existante. Bram Bruinsma, directeur de la production  et de la logistique raconte: Lorsque nous avons commencé à augmenter la productivité de la cellule, les problèmes de fiabilité et de sécurité sont apparus et nous avons dû modifier l’automatisation existante.

Inertie de masse
Bram Bruinsma a lui-même surveillé l’élaboration de la nouvelle cellule de production robotisée, ainsi que l’intégration des systèmes et de la logistique correspondants. La conception des commandes des équipements périphériques a été confiée à un bureau d’études spécialisées tandis que le nouveau robot a été confié à Valk Welding. Cette société d’Alblasserdam spécialisée dans le soudage est devenue experte de l’intégration des robots dans les procédés de soudage et peut donc, à ce titre, s’occuper de la logistique de production dans d’autres secteurs de la métallerie. C’est la raison pour laquelle un robot Nachi a été intégré dans la production du groupe Vermolen. Il convenait parfaitement pour positionner, avec précision, sous les postes d’usinage, des produits relativement souples et de masse d’inertie extrêmement élevée. La vitesse de déplacement du robot s’adapte à masse d’inertie de la pièce. La nouveauté est que le produit est placé dans la cintreuse à galet sans utiliser de butées. La cintreuse (le rayon de courbure des panneaux de circulation est très large) est une machine spécialement construite pour ce procédé. Les ventouses rigides utilisées garantissent un positionnement parfaitement exact, ce qui est capital pour atteindre le degré de précision exigé.

Souplesse
Un écran tactile indique à l’unité de commande combien de panneaux doivent être produits, ainsi que leur taille et leur forme. Au total, il existe environ 90 formes et 90 tailles, ce qui donne 90 x 90 = 8100 produits différents. Toutes les tailles peuvent être produites sans programmation. Ainsi, la cellule de production peut être pilotée par des opérateurs non formés. En outre, la production peut être interrompue au profit d’une autre forme/taille, après quoi la production interrompue reprend.
La cellule de production est entièrement fermée par une grille qui ne peut être ouverte qu’en relâchant entièrement la pression hydraulique. Pendant une démonstration, la production de panneaux rectangulaires a été interrompue et une plaque triangulaire a été placée sur la pile. Taille et forme ont été enregistrées dans la commande, modifiant automatiquement le réglage de l’outil de la cintreuse à galet et permettant la fabrication du produit. Ensuite, la production normale des panneaux a pu reprendre. C’est précisément cette possibilité d’introduction et de changement automatique qui rend la cellule très flexible, commente Bram Bruinsma.

50 % de production en plus
Comme pour de nombreux systèmes de production robotisée, l’augmentation de la capacité de production n’est pas due à une vitesse de production plus élevée, mais à une utilisation en continu. Étant donné que la cellule continue de fonctionner après les heures de travail, cette continuité augmente fortement et la productivité s’accroît de 50 %. La ligne de production entière fonctionne sans intervention humaine sur des périodes plus longues: à terme, ce sera  24 h sur 24. La fiabilité du robot n’est donc plus une limite. Selon Bram Bruinsma, ce qui freine la production, c’est la capacité de chargement et de déchargement, qu’il faut augmenter. Parallèlement, nous produisons aussi pour des tiers des panneaux routiers semi-finis, ce qui augmente encore la capacité totale. La masse d’inertie élevée des produits empêche par exemple d’augmenter la vitesse, déjà rapide, du robot. C’est pourquoi nous envisageons d’introduire un second robot dans la cellule de production.

Robot plieur spécial
L’expérience que Vermolen a acquise avec son robot Nachi, qui exécute bien d’autres tâches que la manipulation est, selon Valk Welding, le point de départ d’une utilisation plus étendue dans le domaine de l’usinage de plaques, comme par exemple la mise en place sans butées dans la presse plieuse. Valk Welding va bientôt présenter un nouveau robot plieur spécial pouvant être relié aux cintreuses déjà existantes ou à venir. La caractéristique de ce robot plieur est qu’il ne requiert pas beaucoup de programmation et qu’il suit le produit pendant l’usinage, ce qui réduit la durée des cycles et augmente la précision.