soudage robotisé

Les robots collaboratifs peuvent souder des pièces sans avoir à les déplacer. Les pièces nécessitant des positionneurs de soudage sont mieux adaptées aux robots traditionnels. Source de l'image : Asieta Inc. LLC
Au cours des dix dernières années, la vision de l'automatisation dans le secteur a radicalement changé. Interrogez les responsables de petites usines sur la robotique de l'époque et ils vous diront probablement que les capacités d'automatisation étaient tout simplement insuffisantes. Certains d'entre vous ont peut-être vécu de mauvaises expériences, et ils font peut-être référence au robot inactif qui traîne dans un coin. Ils ont peut-être réalisé un gros chantier de soudure où le robot était autrefois parfaitement adapté, mais qui ne l'a plus vraiment été depuis.
Aujourd'hui, les fabricants investissent dans l'automatisation pour se préparer à un avenir imprévisible. Certes, cela peut paraître paradoxal pour un directeur de magasin qui, il y a dix ans, avait un robot dans son coin. Les commandes vont et viennent. Si j'investis aujourd'hui dans l'automatisation de tâches importantes, que se passera-t-il lorsque ces tâches disparaîtront ? Aujourd'hui, disent-ils, les soudeurs sont tout simplement introuvables. Sans automatisation, je ne peux pas me développer.
Comment rendre cette croissance et l'environnement manufacturier global plus prévisibles ? Concentrez-vous d'abord sur vos employés, notamment sur leurs connaissances en matière d'automatisation, leur type de journée de travail préféré et leurs aspirations professionnelles.
Tout cela nous amène à l'étape suivante : changer d'état d'esprit. Si vous travaillez pour un fabricant de métaux sur mesure ou sous contrat, vous ne souhaiterez probablement pas réduire votre temps de cycle. Vous travaillez avec de nombreux produits, et un robot de soudage réalisant le travail en quelques secondes n'a généralement pas d'impact significatif (bien sûr, cela peut arriver). Des cellules d'automatisation bien conçues fonctionnent de manière fiable et prévisible. Ces caractéristiques transformeront la croissance et la prospérité de votre entreprise.
Les fabricants qui cherchent à automatiser invoquent souvent la pénurie de main-d'œuvre. Si davantage de personnes pouvaient acquérir des compétences techniques, ils n'auraient peut-être pas besoin de recourir à l'automatisation, affirment-ils. Ils se tournent vers l'automatisation pour poursuivre leur croissance, même s'ils n'ont d'autre choix que d'embaucher une main-d'œuvre moins qualifiée.
La véritable transition vers l'automatisation est assez perceptible. Certes, les robots de soudage permettent aux personnes peu compétentes en soudage manuel de produire de bonnes pièces, mais le mot clé est « compétences en soudage manuel ». L'automatisation requiert en réalité des compétences différentes. Il est nécessaire de connaître les processus manuels, mais aussi d'apprendre à entretenir, programmer et faire fonctionner les équipements automatisés. Il faut réfléchir à la place de l'automatisation dans les opérations globales, notamment aux pièces qui s'intègrent à des cellules d'automatisation spécifiques et à celles qui ne s'y intègrent pas, et collaborer avec des partenaires, notamment des clients et des intégrateurs, pour élaborer des stratégies sur les éléments à automatiser et les raisons de leur automatisation.
Je parle d'expérience. J'ai débuté ma carrière comme soudeur en production, mais je me suis progressivement orienté vers l'automatisation du soudage. J'aime travailler de mes mains, mais j'aime aussi l'électronique et les autres technologies ; il était donc logique de me tourner vers la robotique.
Cependant, la robotique n'est pas pour tout le monde. Je pensais autrefois que l'âge comptait. Bien sûr, ceux qui approchent de la retraite, ceux qui ont bâti une carrière réussie dans la soudure manuelle, ne seront pas intéressés par la programmation d'une suspension. De même, ceux qui ont grandi avec des iPhones adoreront toujours les robots, n'est-ce pas ?
Ce n'est pas toujours le cas. De nombreux jeunes, diplômés d'une école de soudage, comprennent que le soudage manuel est leur véritable vocation. Bien sûr, ils ne veulent pas s'ennuyer au travail, enchaînant les soudures simples, jour après jour, année après année. Ils aiment la variété et améliorent continuellement leur flexibilité pour réaliser des soudures parfaites, même dans les positions les plus difficiles.
Mais tous les soudeurs ne sont pas comme ça, moi y compris. J'ai appris les bases du soudage et j'ai ensuite vu l'évolution de la robotique. Je suis convaincu que le soudage manuel ne disparaîtra jamais, mais que la robotique trouvera bientôt sa place dans la plupart des usines. Ce sera une nouvelle voie pour les fabricants.
Les soudeurs en production suivent une formation à la programmation des boîtiers suspendus. Certains soudeurs peuvent souder manuellement tout au long de leur carrière. D'autres se concentrent sur des carrières axées sur l'automatisation.
Dans certains cas, les fabricants ne parviendraient pas à recruter beaucoup de soudeurs ou d'opérateurs de machines, même s'ils le souhaitaient. Mais même lorsqu'ils y parviennent, ils constatent souvent que la robotique leur convient mieux, offrant ainsi des opportunités de carrière aux personnes qu'ils peuvent accompagner, entretenir et exploiter au mieux l'automatisation. Les personnes intéressées souhaitent en savoir plus sur la robotique, et pour que l'automatisation prospère, ces connaissances doivent être mises en pratique. En d'autres termes, l'automatisation crée un environnement de travail stimulant.
Sans ce soutien et cette acceptation, l'investissement automatisé devient purement transactionnel. Une fois une tâche de production terminée, le robot se réfugie dans un coin et commence à ramasser la poussière.
L'engagement des employés repose en partie sur une ouverture d'esprit à l'égard de l'automatisation. Commencez par vous renseigner sur toutes les nouvelles technologies, mais ne considérez jamais une technologie isolément en pensant qu'elle résoudra tous vos problèmes. Considérez les avancées technologiques comme des outils supplémentaires à votre arsenal d'automatisation. Ce n'est pas parce que vous disposez d'un nouvel outil que vous devez abandonner ou ignorer tous vos autres outils.
Examinons la programmation hors ligne. Dans de nombreux cas, cette technologie peut révolutionner le monde. Les opérateurs n'ont plus besoin d'utiliser un boîtier de commande et de perdre du temps improductif lors de la configuration sur site, n'est-ce pas ? La vérité est plus nuancée. Cela dépend vraiment du travail à effectuer, surtout lorsqu'il s'agit de pièces aux géométries de soudage complexes dont la programmation avec le boîtier de commande est longue.
Qu'en est-il des travaux de soudage plus simples ? Imaginons qu'une personne simule un programme robotisé pour une pièce simple ou droite hors ligne, puis l'envoie à l'atelier, où l'opérateur doit encore utiliser un boîtier de commande pour la polir. Bien que la programmation hors ligne ne nécessite plus de ressources en atelier, elle nécessite toujours du personnel dédié et une personnalisation sur site. Dans ce cas, il peut être plus simple pour l'opérateur de la machine à souder (une personne formée à la robotique et familiarisée avec le boîtier de commande) de se charger de la programmation dès le départ.
Des idées similaires s'appliquent aux robots collaboratifs. Il y a quelques années, ils étaient considérés comme la prochaine révolution industrielle, celle qui allait révolutionner à jamais le secteur manufacturier. Certes, ils n'ont pas révolutionné le monde, mais ils l'ont amélioré. Par exemple, si un atelier dispose d'une pièce qui n'a pas besoin d'être déplacée pendant le soudage, elle peut être un candidat idéal pour un robot collaboratif. Si un positionneur est nécessaire pour réaliser le soudage d'une pièce, une cellule robotisée traditionnelle est la plus adaptée.
Parallèlement, l'influence de la vitesse du robot de soudage ne doit pas être surestimée, notamment entre les soudures. La vitesse de soudage est la vitesse de soudage. La vitesse de soudage des cobots et des robots traditionnels est identique, ou du moins similaire. La véritable différence réside dans la vitesse de déplacement du bras du robot entre les soudures. Les robots traditionnels sont beaucoup plus rapides que les cobots et peuvent accélérer entre le point de départ et le point de fin d'une soudure. L'ampleur de cette différence de vitesse dépend de la tâche et du nombre de pièces concernées.
La vitesse n'est qu'un facteur parmi d'autres et ne peut être considérée isolément comme d'autres facteurs d'automatisation. Imaginons que vous vous concentriez sur la vitesse et que vous optimisiez au maximum l'efficacité d'une cellule de soudage conçue pour un produit spécifique. Puis, le client cesse ses activités ou la gamme de produits change. Que faire maintenant ? Autant dire qu'il n'est pas question de rendre une vie formidable prévisible.
Élargissez votre champ d'action et l'histoire change. Imaginons que vous ayez une gamme de produits ou des commandes récurrentes. Au lieu de concevoir une table spécifiquement pour cette commande, optez pour une table ouverte plus grande pouvant accueillir plusieurs accessoires. Si la demande pour cette commande récurrente baisse, une autre pièce peut être démarrée sur la même table pendant les temps d'arrêt. En résumé, un espace de travail ouvert s'adapte aux variations de la demande, tandis que les robots offrent une évolutivité : la possibilité d'augmenter rapidement la productivité à mesure que la demande des clients augmente.
De plus, tous les robots ne sont pas forcément dédiés à un processus spécifique. Certains systèmes modulaires peuvent être initialement configurés pour le soudage, puis reconfigurés des semaines ou des mois plus tard pour un autre processus, comme la maintenance des équipements ou les tâches d'assemblage et de placement. Les robots modulaires ne sont pas conçus pour se déplacer quotidiennement dans une usine (par exemple, ils ne soudent pas le matin et ne participent pas à l'assemblage l'après-midi), mais ils permettent de s'adapter à l'évolution des gammes de produits et de la demande des clients.
La pénurie de main-d'œuvre est un sujet sensible pour beaucoup, car elle engendre le chaos. Partout dans le monde, les fabricants de métaux, notamment dans les ateliers, doivent s'adapter à l'évolution de la demande. Face à la tendance à la relocalisation, les clients recherchent des fabricants de métaux disposant de capacités de production excédentaires. Pour beaucoup, « capacité supplémentaire » signifie faire des heures supplémentaires, voire ajouter une deuxième ou une troisième équipe, ce qui est encore plus difficile à pourvoir. L'augmentation du nombre de nouveaux employés a entraîné de profonds changements, notamment avec l'arrivée de nouveaux employés. La formation peut être brève, les clients attendant leurs pièces. Les délais de livraison et la qualité en pâtissent, tout comme la réputation du fabricant.
Comparez cela aux fabricants qui mettent en œuvre l'automatisation. Face à l'augmentation de la demande, les robots continuent de produire des pièces de haute qualité. Leurs temps de cycle sont programmés et prévisibles. Des employés bien formés et dévoués assurent l'automatisation du travail et le flux de produits. Le rendement augmente et la variabilité globale des processus diminue. Cette régularité dans la production de métal créera un avenir plus prévisible au fil du temps.
Les clients recherchent également de la régularité, c'est pourquoi beaucoup demandent désormais une certaine automatisation de leur travail. Ces nouvelles opportunités ont stimulé la croissance et les embauches – non pas le frénétisme qui se manifeste lorsqu'un magasin a désespérément besoin de personnel, mais plutôt la prudence qui consiste à recruter des personnes capables de s'adapter durablement aux besoins et à la culture du magasin. Il pourrait s'agir de quelqu'un comme moi il y a quelques années – un soudeur fasciné par la robotique et les génies électromécaniques de la fabrication moderne, et avide d'apprendre.
Note de l'éditeur : Cet article est basé sur « Les robots préparent les fabricants à un avenir imprévisible », présenté au salon FABTECH de cette année par Tyler Pulliam, responsable de l'automatisation du soudage chez Acieta LLC.
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