DAVID LARCOMBE
À l'usine de Bolton, dans le Lancashire, en Angleterre, du fabricant de remorques Indespension, la productivité de la découpe de tôle a doublé après le remplacement, en décembre 2016, d'une machine laser CO2 par un centre de profilage laser à fibre Bystronic ByStar Fiber 6520, pour un coût de près de 800 000 £ (environ 1,3 million de dollars ; FIGURE 1). Ce laser à fibre de 4 kW dispose d'un plateau 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 d'Indespension, a déclaré : « Nous découpons principalement de l'acier doux 43A et pré-galvanisé, ainsi qu'un peu d'aluminium, de 1 à 12 mm d'épaisseur. Jusqu'à 3 mm, le laser fibre découpe trois fois plus vite que le CO2. Il traverse l'acier de 1 mm, produisant 10 trous par seconde. Cet avantage s'amenuise à mesure que l'épaisseur augmente, mais globalement, le ByStar est deux fois plus rapide sur tous les calibres que nous traitons. D'un seul coup, il a éliminé le goulot d'étranglement dans notre usine, causé par l'incapacité de la machine CO2 à suivre notre charge de travail de découpe laser en constante augmentation. »
Le laser à fibre a été acheté en échange partiel contre un modèle Bystronic CO2 de capacité équivalente fourni à Indespension en 2009. Sadler a confirmé qu'un bon prix avait été réalisé pour l'ancienne machine, même si elle avait 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.
Au départ, l'investissement dans la découpe laser visait principalement à optimiser le contrôle interne de la production de remorques et à réduire les coûts liés à la sous-traitance de tôlerie. Un autre objectif important était de rationaliser le processus de prototypage et de conception et d'accélérer la commercialisation des nouveaux produits.
« Avant 2009, lors du développement produit, nous devions acheter un, deux ou trois jeux de prototypes de pièces en tôle », poursuit Sadler. « Les sous-traitants n'étaient pas enclins à produire de si petites quantités, le prix était donc généralement élevé et il leur fallait quatre à six semaines pour livrer les prototypes. Si nous devions modifier la conception et retourner chez le sous-traitant pour d'autres prototypes – par exemple, un simple jeu de garde-boue – cela pouvait prendre environ un mois. Aujourd'hui, 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, ou de trois ou quatre mois à moins de deux pour une remorque modifiée. »
Sadler a souligné qu'il y a dix ans, peu de remorques intégraient des éléments découpés au laser, alors qu'aujourd'hui, ils sont largement utilisés. En effet, les produits sont conçus grâce aux capacités considérables des machines de découpe laser modernes. L'un des avantages est que l'usinage est si précis que les composants s'assemblent précisément et rapidement lors de l'assemblage, sans nécessiter de montage fastidieux.
L'autre avantage réside dans la rapidité d'usinage, notamment avec le laser à fibre, qui permet d'alléger les composants de manière économique grâce à l'intégration de nombreux trous et fentes. Une opération manuelle serait trop laborieuse et donc peu rentable.
L'unité de découpe laser fonctionne en équipe de jour et de nuit, avec nuit blanche pendant les mois d'été, soit 18 à 20 heures par jour, cinq jours par semaine. Le reste de l'année, elle fonctionne en équipe de jour et sans nuit blanche pendant 10 à 12 heures par jour.
Indespension a décidé de ne pas installer d'équipement automatisé, car elle traite une grande variété de formats de tôles, ce qui rend le chargement automatisé problématique. La gamme de tailles de composants est également large, allant de plus de 5,8 m de profondeur. La présence d'un opérateur est donc nécessaire pour gérer cette diversité ; un système de levage manuel à ventouses est donc utilisé pour la manutention des tôles (FIGURE 2).
FIGURE 2. La manutention des feuilles sur et hors de la table de 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 lorsqu'une série de production ne comporte qu'un ensemble de quelques pièces simples découpées dans une tôle fine. Le cycle de découpe est si rapide sur la machine laser à fibre que l'opérateur n'a pas le temps de terminer le secouage des pièces du squelette précédent avant que la tôle usinée suivante ne soit prête, ni de charger la pièce suivante sur la table de la navette.
L'entreprise envisage donc d'inclure des micro-étiquettes dans certains programmes de découpe de tôle afin que les pièces profilées restent attachées au squelette, ce qui permet de transférer l'ensemble de la tôle traitée vers une station hors ligne, où un autre membre du personnel peut aider à retirer les composants.
Parmi les pièces de tôle découpées au laser destinées aux 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'approvisionnement de la machine de découpe laser et des presses plieuses auprès du même fournisseur présente des avantages en termes de productivité, car elles utilisent toutes le même logiciel BySoft 7. Lorsqu'un nouveau composant est conçu dans le système de CAO SolidWorks d'Indespension et exporté vers le logiciel de contrôle Bystronic, doté de puissantes fonctionnalités de CAO/FAO 3D, le modèle génère un programme de découpe laser et une séquence de pliage du composant, incluant la position de la butée arrière et le plan d'outillage, minimisant ainsi les retards et les temps d'arrêt.
Le même logiciel, doté de capacités de simulation complètes, est chargé d'imbriquer le nombre maximal de pièces d'une feuille, de créer des plans de coupe 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 fibre Bystronic nous permet d'atteindre ces objectifs et d'accroître notre capacité de production, ce qui est indispensable. Elle témoigne également de notre engagement envers la production au Royaume-Uni, un élément essentiel de notre philosophie d'entreprise. »
