Augmentation de 140 % de la productivité

Jörg Monsig, directeur des opérations de la société Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH, cherche les points faibles. L’objectif consiste à mettre en place une fabrication optimisée afin de rester compétitif et de se présenter comme un employeur intéressant. Jörg Monsig déclare : « nous souhaitons créer des postes de travail modernes, intelligents et en réseau ». Dès 2013, il a introduit un système de gestion de la santé dans l’entreprise et a optimisé divers processus de travail du point de vue des aspects ergonomiques. Il s’agissait désormais d’automatiser l’équipement d’une installation de soudage par points et d’augmenter ainsi la productivité et la sécurité du poste de travail.

La société Lang Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH a une longue tradition derrière elle : la maison mère Lang und Vertriebs GmbH dont le siège est à Munich fabrique et monte depuis plus de soixante ans des pièces estampées et embouties. La première étape a été la production de composants en chrome pour l’industrie automobile. En 1992, l’entreprise a emménagé dans un nouveau site de production à Woldegk, dans le Sud-Est du Land Mecklembourg-Poméranie-Occidentale (Nord-Est de l’Allemagne), et a fondé la société Metallwarenproduktion Neubrandenburg GmbH. Les quelque 50 employés produisent aujourd’hui des pièces estampées et embouties principalement pour l’industrie automobile : en acier inoxydable et dans tous les métaux courants, en petites quantités jusqu’à de grandes séries.

« Nous essayons toujours de pouvoir éviter des tâches manuelles monotones » : ainsi s’exprime Jörg Monsig en montrant un robot jaune séparé par une barrière de protection. Le robot saisit des pièces en tôle sur une table rotative. Un ouvrier se tenait ici il y a encore six mois. Il prenait une pièce estampée et courbée, l’insérait dans l’installation de soudage par points qui la reliait alors avec un écrou alimenté automatiquement. Après l’assemblage, il vérifiait le point de jonction. Le directeur des opérations souligne : « les travaux monotones ont tendance à entraîner un taux de rejet plus élevé ». Ce qui le dérangeait également : seule une personne pouvait travailler sur l’installation, ce qui limitait le rendement.

Les responsables du site de Woldegk souhaitaient changer la situation et ont directement lancé un projet de recherche & développement avec le soutien du Fonds européen de développement régional. Leurs exigences en matière d’automatisation : « un robot devait saisir les composants par le haut et les séparer. Pour cela, nous avions besoin d’un préhenseur qui permet des temps de cycle élevés et peut accélérer jusqu’à cinq mètres par seconde carrée », explique Jörg Monsig.

Une solution de préhension mécanique s’est avérée être une impasse du point de vue technique : elle échouerait à séparer les fines pièces estampées et courbées de dimension 150 x 150 millimètres et d’un poids de 500 grammes. Une variante pneumatique serait confrontée à de tout autres défis : en raison de gravures, de trous et de la géométrie en trois dimensions, les surfaces de préhension sont limitées et se trouvent à différents niveaux. Le directeur des opérations décrit : « une solution clé en main nous semblait difficile à mettre en place ». Mais pas pour les experts du vide de la société J. Schmalz GmbH : le Dr. Florian Fritz, directeur du processus de développement commercial des systèmes de vide chez Schmalz, se souvient : « Jörg Monsig et son équipe avaient besoin d’un préhenseur pour une automation robotisée, lequel est spécialement adapté à la géométrie particulière des pièces en tôle ». Pour les experts du vide, la solution était donc à portée de main : le préhenseur léger SLG peut être adapté de manière personnalisée aux pièces en tôle, sans effort de construction ou de fabrication pour l’utilisateur. À l'aide du fichier STL de la pièce estampée et courbée, Jörg Monsig a pu configurer en ligne le préhenseur et le monter quelques jours plus tard. « Afin de pouvoir livrer des préhenseurs personnalisés et conçus de manière automatisée dans un délai aussi court, nous utilisons des imprimantes 3D. La technologie de fabrication additive réduit non seulement le poids, mais aussi les contours gênants, étant donné la conduite d’air est intégrée directement dans l’effecteur de fin (End-of-Arm-Tool), ce qui rend inutile un guidage séparé des tuyaux », explique le Dr. Fritz. Un fonctionnement économique était également décisif : le préhenseur maintient le composant pendant une longue période, lors de la saisie, pendant le soudage et le contrôle de la qualité jusqu’à la dépose. Le Dr. Fritz souligne : « l’éjecteur compact SCPSi répond sans problème à ces exigences », avant d’ajouter : « le SCPSi atteint une capacité d’aspiration élevée avec une consommation d’air comprimé réduite grâce à sa technologie de buses Eco. La consommation d’air comprimé peut être diminuée jusqu’à 80 % grâce à la fonction intégrée d’économie d’énergie ».

Grâce à la nouvelle installation, le sous-traitant automobile a optimisé son flux de matériel. Un opérateur empile les pièces estampées et courbées sur la table rotative en se tenant à une distance sûre du robot et de la soudeuse automatique, à l’extérieur de la barrière de protection. Le robot saisit individuellement les pièces sur la table et les maintient dans l’installation de soudage par points. Petit à petit, la table élève la pile, de sorte que le robot puisse toujours prélever le composant à partir de la même position. La pince de soudage se ferme et connecte un écrou alimenté automatiquement avec la pièce estampée et courbée au moyen d’un soudage par points de résistance. Le robot maintient le composant pendant le processus de manière fiable et le guide ensuite devant une caméra, laquelle vérifie la connexion correcte. Après quoi, il dépose le composant sur un convoyeur.

La société Lang Metallwarenproduktion profite de la solution Schmalz à plusieurs niveaux : « notre productivité s’est améliorée de 140 % », décrit Jörg Monsig. De plus, la sécurité des processus a nettement augmenté. « Le système fonctionne sans problème. En six mois, nous avons soudé 180 000 composants sans aucun dysfonctionnement ». Les opérateurs ont également très bien accueilli l’installation. Jörg Monsig résume : « nous avons clairement pu améliorer les conditions de travail et la tâche est devenue plus sûre. Les tâches manuelles complexes disparaissent et les performances de toutes les personnes concernées ont augmenté, ce qui est un aspect important en matière de changements démographiques. Nous sommes très satisfaits de cette solution ». Le service de Schmalz est également très applaudi. « La livraison a eu lieu seulement quelques jours après la commande et l’installation a été rapidement montée sur place. Ensuite, nous avons pu démarrer immédiatement ».