Découpe laser : comment organiser son flux avec un magasin automatique ?

Le flux de matières premières et de pièces découpées a un fort impact sur la productivité des machines de découpe laser et sur l'organisation de l'atelier. La question de l'automatisation du stockage se pose, tant pour l'approvisionnement en tôle, que pour la gestion des productions usinées.En effet, la capacité productive des machines de découpe laser est devenue très importante avec l'arrivée des sources laser fibre et l'augmentation conséquente de la puissance des sources utilisées. Ainsi, une machine laser a besoin d'être alimentée ou déchargée de manière quasi-continue, notamment lorsque la production est constituée de tôles de faibles ou moyennes épaisseurs.

D'autre part, les opérations de production qui suivent l'usinage des tôles sont également impactés par cette volumétrie.

Pierangelo Tartaglia - Bystronic estime « que les entreprises bien équipées et très bien organisées peuvent arriver à un taux d'utilisation de 85% de la capacité de découpe de la machine laser. »

Le poste de découpe est souvent le premier poste de production dans l'entreprise, ou tout du moins dans un atelier tôlerie. C'est donc un point de départ intéressant pour commencer une réflexion sur la structure des flux de matière première et pièces finies ou semis finies.

Cliquer pour partager

En préambule, Rigobert Ghomsi et Marie-Christine Koch – Kasto invitent à se poser deux questions :

• Est-ce que le fonctionnement du flux matière première permet d’utiliser la machine laser de manière optimale par rapport à sa capacité de production ? En d’autres termes, est-ce que la machine est parfois en attente de tôles pour produire ?

• Après la découpe, comment se déroule le parcours de la production ? Ai-je identifié les difficultés et leurs impacts ?

Article réalisé avec l'éclairage et/ou les illustrations des sociétés : Amada, Bystronic, Kasto, LVD, Prima Power, Salvagnini, TCI Cutting et Trumpf

 

Même si le stockage est dans un premier temps cantonné à une machine laser, avoir une vision globale de ces flux est l'occasion d'identifier les points de faiblesses et de pertes de productivité à chacune des phases de transfert ou de production. Ainsi, une projection plus ou moins précise de ce que pourrait être les flux dans l'entreprise peut émerger. Le choix de la solution de stockage, aussi petit soit-elle, pourra ainsi être éclairé par ces éléments et permettre d'investir dans une solution évolutive.

A partir de données précises réelles et prédictives sur la production, l'entreprise sera en capacité de déterminer les priorités.
 

L'approvisionnement en tôles des machines de découpe est souvent un aspect qui concentre de nombreuses problématiques, telles que la gestion d'une grande variété de nuances et épaisseurs matières différentes, les déplacements de matières du point de stockage aux machines de découpe et l'organisation des chutes pour une réutilisation ultérieure.

Pour Loïc Vicaud – Trumpf, « la découpe laser étant souvent le premier poste de production, c'est aussi lui qui pourra pâtir d'une organisation défaillante de la matière en amont. C'est également souvent la première 'pierre' posée lors de la mise en place d'un système de stockage automatique. »
 

Ainsi, l'analyse peut partir de quelques informations ou observations simples à regrouper :

• Nombre de références matière différentes (nuance/épaisseur/format) et celles représentant 80% de la production.

• Liste des étapes réalisées pour soustraire une ou plusieurs tôles et les transporter jusqu'à la machine : prendre possession du chariot élévateur + déplacement vers le rack de stockage, sortir le paquet/palette complet de tôles, soustraire la quantité de tôles nécessaires, ranger le paquet/palette de tôles sur le rack, enregistrer le prélèvement dans les outils de gestion de l'entreprise, déplacer et positionner la matière sur la machine, etc.

• Observation des difficultés à chaque étape, comme par exemple : pour séparer les tôles afin de prendre la bonne quantité notamment sur les fines épaisseurs, les rebuts générés lors de la manutention, la difficulté à trouver une tôle ou une chute, les problèmes de sécurité lors du transport, etc.

• Mesure du temps moyen global nécessaire pour soustraire une tôle et la charger sur la machine afin de pouvoir estimer le temps journalier consacré à l'approvisionnement du secteur découpe.

• Évaluer les temps d'arrêt des machines laser en lien avec l'approvisionnement matière.

A partir de ces données, l'intérêt d'une solution de stockage automatique peut être confirmé ou infirmé, ainsi qu'une première idée de son dimensionnement.

Franck Ferrari – Amada conclut en expliquant : « les machines laser sont tellement productives aujourd'hui, que la majorité des nouvelles installations sont équipées d'une tour de stockage pour augmenter l’autonomie et suivre le rythme d'approvisionnement en matière première qu'impose la machine. »
 

En sortie de la machine laser, l'intégration des pièces découpées dans un magasin automatique peut prendre plusieurs formes :
 

• Le stockage de la tôle découpée complète dans une tour du magasin pour un tri ultérieur.

• Un tri réalisé en amont avec un robot ou éventuellement par un opérateur, puis les palettes de pièces triées introduites dans le magasin.

L'objectif principal de l'utilisation d'un magasin en sortie des machines de découpe laser est le stockage des pièces ou production. L'identification informatique liée au magasin automatique permet ensuite de retrouver facilement la production.

Pierangelo Tartaglia – Bystronic insiste « sur l'importance de créer une organisation de production pour exploiter au mieux la machine et d'ailleurs toutes les autres machines : presse plieuse, soudure, peinture, etc. »

Le stockage des pièces semi-finies peut aussi amener à se poser la question du flux global des pièces dans l'atelier une fois l'opération de découpe réalisée.
 

La manutention des pièces d'un poste à l'autre est énergivore en temps, avec souvent un impact sur la productivité des postes de production à approvisionner. Et une traçabilité est souvent difficile à mettre en œuvre. Une réflexion sur les flux peut amener à automatiser certaines opérations d'approvisionnement en pièces semi-finies. En effet, les magasins de stockage offrent de nombreuses possibilités pour améliorer les flux et les rendre plus automatiques, tout en pouvant y intégrer des phases manuelles lorsque cela est nécessaire. L’automatisation du transfert des pièces se fait habituellement par des convoyeurs, des trans-stockeurs, des robots manipulateurs, etc.

Loïc Vicaud – Trumpf insiste sur « l'importance de s'interroger sur le flux matière. »

Ainsi, à partir d'un premier état des lieux, l'industriel aura une vision plus claire de ce qui peut être amélioré. Il peut ainsi réaliser :

• Une liste des opérations de manutention de pièces dans une journée type en relevant le poste de production concerné, le poste de destination, le temps passé et les éventuelles difficultés rencontrées.

• Une évaluation des pertes de productivité sur les postes de production liées à la manutention des pièces dans l'atelier.

• Une identification des zones de stockage et de stock tampon dans l'atelier, et leur impact.

Comme nous avons pu le voir tout au long de cet article, la question du stockage par des tours ou magasins automatiques implique une réflexion globale des flux de matières premières et des pièces dans l'usine. C'est une des étapes importantes pour entrer dans le monde de la 'Smart Factory', c'est à dire de l'usine intelligente (automatisée, connectée et productive).


Copyright - reproduction interdite sans autorisation écrite de Metal-Interface