DAVID LARCOMBE
À l'usine Indespension de Bolton (Lancashire, Angleterre), fabricant de remorques, la productivité de la découpe de tôle a doublé suite au remplacement, en décembre 2016, d'une machine à laser CO2 par un centre de profilage laser à fibre Bystronic ByStar Fiber 6520, d'un coût avoisinant les 800 000 £ (environ 1,3 million de dollars ; FIGURE 1). Ce laser à fibre de 4 kW dispose d'une table de découpe d'une capacité de 6,5 × 2 m, ce qui en fait la plus grande machine à fibre livrée à ce jour sur le marché britannique.
Steve Sadler, directeur des achats chez Indespension, a déclaré : « Nous découpons principalement de l'acier doux 43A et pré-galvanisé, ainsi que de l'aluminium, d'une épaisseur de 1 à 12 mm. Jusqu'à 3 mm, la découpe laser à fibre est trois fois plus rapide que la découpe CO2. Elle perce l'acier de 1 mm à une vitesse impressionnante, produisant 10 trous par seconde. L'avantage diminue avec l'épaisseur, mais globalement, la ByStar est deux fois plus rapide pour toutes les épaisseurs que nous traitons. Elle a instantanément éliminé le goulot d'étranglement de notre usine, causé par l'incapacité de la machine CO2 à suivre la cadence de nos découpes laser en constante augmentation. »
Le laser à fibre a été acheté en échange partiel d'un modèle CO2 Bystronic de capacité équivalente fourni à Indespension en 2009. Sadler a confirmé qu'un bon prix avait été obtenu pour l'ancienne machine, malgré le fait qu'elle ait fonctionné jusqu'à 20 heures par jour, soulignant la conservation de la valeur comme un avantage de l'achat d'équipements auprès de ce fabricant.
Dès le départ, l'investissement dans la découpe laser visait principalement à renforcer la maîtrise de la production de remorques en interne et à éviter les coûts liés à la sous-traitance de travaux de tôlerie. Un autre objectif important était de rationaliser le processus de prototypage et de conception, et d'accélérer la mise sur le marché des nouveaux produits.
« Avant 2009, lors du développement d'un produit, nous devions acheter un, deux, voire trois jeux de prototypes de pièces en tôle », poursuit Sadler. « Les sous-traitants rechignaient à produire de si petites quantités, ce qui entraînait des prix élevés et des délais de livraison de quatre à six semaines. Si nous devions modifier la conception et retourner chez le sous-traitant pour obtenir de nouveaux prototypes – même pour une simple modification comme un nouveau jeu de garde-boue – cela pouvait ajouter un mois environ. Désormais, nous pouvons produire les pièces en interne en quelques jours, ce qui réduit le délai de livraison d'une nouvelle remorque de six ou sept mois à moins de cinq, et celui d'une remorque modifiée de trois ou quatre mois à moins de deux. »
Sadler a souligné qu'il y a dix ans, rares étaient les remorques intégrant des éléments découpés au laser, alors qu'aujourd'hui, leur utilisation est généralisée. De fait, les produits sont conçus en tenant compte des capacités considérables des machines de découpe laser modernes. L'un des avantages réside dans la précision d'usinage, qui permet un assemblage précis et rapide des composants, sans nécessiter de longs réglages.
L'autre avantage réside dans la rapidité d'usinage, notamment grâce au laser à fibre, qui permet d'alléger les composants à moindre coût en y intégrant de nombreux trous et fentes. Une réalisation manuelle serait trop laborieuse et donc non rentable.
La cellule de découpe laser fonctionne par roulement jour/nuit, avec extinction complète des feux pendant l'été, soit 18 à 20 heures par jour, cinq jours par semaine. Le reste de l'année, elle fonctionne en roulement de jour avec extinction complète des feux pendant 10 à 12 heures par jour.
Indespension a décidé de ne pas installer d'équipement d'automatisation car elle traite une grande variété de formats de tôles, ce qui rend le chargement automatisé problématique. La gamme de dimensions des composants est également importante, allant de plus de 5,8 m à moins de 5,8 m. La présence d'un opérateur est donc nécessaire pour gérer cette diversité ; un système de levage manuel par ventouses est ainsi utilisé pour la manutention des tôles (figure 2).
FIGURE 2. La manutention des feuilles sur et hors de la table navette du ByStar Fiber 6520 est effectuée manuellement chez Indespension à l'aide d'un dispositif de levage à ventouse.
Cela pose toutefois un problème à l'entreprise si une production ne concerne que quelques pièces simples découpées dans une tôle mince. Le cycle de découpe de la machine laser à fibre est si rapide que l'opérateur n'a pas le temps de terminer de détacher les pièces de l'ébauche précédente avant que la tôle usinée suivante ne soit prête, ni de charger la tôle suivante sur la table de transfert.
L'entreprise envisage donc d'intégrer des micro-étiquettes dans certains programmes de découpe de tôle afin que les pièces profilées restent attachées à la structure, permettant ainsi de transférer la tôle entièrement traitée vers un poste hors ligne, où un autre membre du personnel pourra aider à retirer les composants.
Parmi les pièces de tôle découpées au laser entrant dans la composition des remorques d'Indespension, 80 % nécessitent un pliage. C'est pourquoi, lors de l'installation de la première machine laser, une presse plieuse tandem du même fournisseur a également été livrée (FIGURE 3).
L'utilisation d'un même fournisseur pour la machine de découpe laser et les presses plieuses présente des avantages en termes de productivité, car toutes utilisent le même logiciel BySoft 7. Lorsqu'une nouvelle pièce est conçue dans le système de CAO SolidWorks d'Indespension et exportée vers le logiciel de commande Bystronic, qui intègre de puissantes fonctionnalités de CAO/FAO 3D, le modèle génère un programme de découpe laser et une séquence de pliage, incluant la position de la butée arrière et le plan d'outillage, ce qui minimise les délais et les temps d'arrêt.
Le même logiciel, doté de capacités de simulation complètes, est chargé d'imbriquer le nombre maximal de pièces à partir d'une feuille, de créer des plans de découpe et de fournir une vue d'ensemble du processus de fabrication, y compris un accès immédiat aux données de production et de machine.
« Nous sommes déterminés à être leaders du marché en matière d'innovation, de qualité et de respect de l'environnement », a conclu Sadler. « L'acquisition du laser à fibre Bystronic nous permet d'atteindre ces objectifs, tout en augmentant considérablement notre capacité de production. Elle témoigne également de notre engagement envers la fabrication britannique, qui est une valeur fondamentale de notre entreprise. »
