La traçabilité dans la construction métallique et la charpente : quels enjeux ?

La construction et la charpente métalliques sont soumises à des exigences de traçabilité, notamment la norme européenne EN1090. Cette norme est composée de 4 classes d’exécution en fonction de la nature du bâtiment. Ainsi, par exemple, un bâtiment agricole sera en classe 1 et un ouvrage d'art en classe 4. Les exigences de traçabilité varient en fonction de la classe. La norme impose de tracer à la fois la matière et des éléments liés à la production.

Sur chaque pièce d'un bâtiment en structure métallique, l'industriel doit être en mesure de suivre des informations liées à la production et à la matière utilisée, comme par exemple :

• le numéro de coulé de la matière utilisée, ainsi que toutes les informations qui y sont associées : date de livraison, fournisseur, etc.

• les machines utilisées, la date, l'opérateur, etc.

• le process utilisé pour la mise à longueur des pièces : découpe plasma, cisaillage, sciage, etc.

• les technologies utilisées pour les ouvertures intérieures : perçage, découpe laser, taraudage, poinçonnage, etc.

• le suivi des opérations de soudure comme les cordons par exemple,

• les références des pots de peinture utilisés,

• etc.

Les industriels ont souvent un process pour la gestion de la traçabilité qui demande de nombreuses opérations de saisie manuelle. Ainsi, la traçabilité est gérée sur un papier qui circule d'un poste à l'autre. Parfois, un fichier informatique est alimenté, par l'opérateur, sur chaque poste de production. Dans un cas comme dans l'autre, une compilation des informations est ensuite nécessaire, tant pour réunir les données provenant des différents postes de production que les données liées aux approvisionnements (matière première, peinture, etc).

Ce mode de fonctionnement pose 4 principales difficultés :

• le temps est long et la saisie fastidieuse

• la compilation des données est chronophage et nécessite des données liées aux approvisionnements,

• la saisie manuelle peut générer des erreurs,

• les documents papiers de traçabilité engendrent des problématiques de stockage et de sécurité des données, dans le cas d'un incendie par exemple.

Quelles sont les différentes étapes à prendre en compte en amont de la production et dans l'usine pour avoir une traçabilité sur le process global ?

Dans le cadre de cet article, Geoffrey Martin de la société Steel Projects partage son expérience de la traçabilité dans le domaine bien spécifique de la structure et la charpente métalliques.
 

La nature des données à compiler provient de toutes les strates composant le flux du produit dans l'entreprise. Ainsi, les informations regroupées dans le dossier de traçabilité sont des données liées à la conception des pièces, aux approvisionnements (en matière première notamment), aux différents postes de production, à la logistique, etc.

Dès la réception des plans du bâtiment à produire, les informations traitées sont importantes et doivent être suivies. Plusieurs étapes clé sont à prendre en compte dans l'objectif de simplifier l'organisation de la traçabilité et son automatisation, quand cela est possible :

La première étape dans le processus de production consiste à importer le dessin du bâtiment réalisé par le bureau d'étude du client. Les principaux logiciels utilisés par les bureaux d'étude de structure de bâtiments sont Tekla Structure – Timble, Bocad – Aveva, AutoCad – Autodesk, Advance Steel – Autodesk, Solidworks - Dassault Système, etc.

Geoffrey Martin explique qu’« il est essentiel, à cette étape, de pouvoir importer facilement les fichiers du bâtiment et visualiser les pièces en 2D et 3D afin de réaliser un premier contrôle visuel. La faisabilité des différentes pièces constituant le bâtiment peut ainsi être vérifiée et des solutions de substitution trouvées le cas échéant. »

Puis ajoute : « à cette étape, la traçabilité commence avec l'enregistrement des différentes informations concernant les pièces constituant le bâtiment (référence, matière prévue, etc.). Les modifications réalisées doivent pouvoir également être tracées par l'enregistrement de « révisions », avec au minimum l'information de son auteur et un horodatage. »

La deuxième étape est la mise en tôle ou mise en barre. C'est-à-dire l'optimisation de la matière par un processus d'imbrication des pièces. La matière, et éventuellement le numéro de coulé, peut être définie dès cette étape et suivra les différentes pièces jusqu'au dossier de traçabilité.

La troisième étape est le lancement en production, tant d'un point de vue de la programmation des machines à commande numérique (code Iso) que la gestion de l'ordonnancement et du planning de production.

Geoffrey Martin explique « La virtualisation de l'atelier et des capacités de chaque poste de production permet d'organiser le flux de production et de faire suivre les informations dans cet objectif de traçabilité. »

Ainsi, la gestion des transferts des données a un double objectif. Celui de fournir aux opérateurs de production, en temps réel, les informations nécessaires : liste et plans des pièces à produire, matière à utiliser, ordonnancement, etc. Et permettre de faire le lien avec les informations que remontent les opérateurs dans le cadre de la traçabilité.

Geoffrey Martin explique « avec les outils digitaux, comme une tablette d'atelier par exemple, les opérateurs disposent de toutes les informations pour produire. Lorsqu'il s'agit de machines CN, le lien direct avec la commande numérique permet de limiter au minimum l'intervention de l'opérateur et le risque d'erreur. »
 

Traçabilité de la matière
Dans la construction métallique, la traçabilité de la matière joue un rôle essentiel. Même si la référence est définie en amont, les opérateurs peuvent avoir besoin, notamment pour des raisons de praticités, d'utiliser une référence différente.

Geoffrey Martin explique « le fait de pouvoir gérer le numéro de coulé avec un code barre ou désormais un QR code, via une douchette ou une tablette d'atelier, permet d'automatiser l'enregistrement de cette information et sa traçabilité. »

Traçabilité des machines de débit à commande numérique
En construction ou structure métalliques, le débit concerne la découpe des cornières, des autres types de profilés type IPE et des tôles. Les technologies pour réaliser ces opérations utilisent des machines à commande numérique : découpe (plasma, laser, poinçonnage, etc.), sciage, cisaillage, perçage, taraudage, fraisage, usinage, etc.

Geoffrey Martin précise à ce propos que « les machines équipées de commande numérique sont capables de remonter les informations de production (technologie, référence de la pièce, durée, etc.). La centralisation du système d'information dans tout le processus de production permet une traçabilité automatique et sans erreur ! »

Traçabilité des autres étapes de la production
Il s'agit du poste de grenaillage, avant ou après le débit, et des postes de pliage, de cintrage, d'assemblage, de soudure, de contrôle qualité, de galvanisation, de peinture, de logistique, etc.

Pour Geoffrey Martin, « l'important, même lorsque la saisie est interactive par une opération 'humaine', est que les informations suivent et rentrent dans un process global. Certaines opérations peuvent être simplifiées en fonction du process de l'industriel, l'objectif étant de limiter les erreurs de saisies et d'automatiser ce qui peut l'être. »
 

La mise en œuvre d'une organisation et d'outils pour assurer la traçabilité de la production est également vecteur d'amélioration de sa productivité et de ses flux d'informations. En effet, l'industriel est obligé d'avoir une vision globale des échanges d'information, afin de les uniformiser et de les rationaliser. C'est en quelque sorte une démarche Industrie 4.0 !

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