Un « cas » pour l'agilité

Figure 1Trois systèmes de soudage robotisés identiques sont alignés, chaque système étant contrôlé par un opérateur. Tous les opérateurs de robots Case New Holland sont des soudeurs certifiés.

Case New Holland (CNH), le géant mondial des équipements agricoles et de construction, est plein à craquer. Son usine de Fargo, dans le Dakota du Nord, continue d'acheter des robots et d'agrandir son espace d'usine à mesure que la demande de produits agricoles (agricoles) augmente et que le volume des équipements de construction (CE) reste fort. L'entreprise a investi des millions au fil des ans, mais elle ne semble pas pouvoir acheter suffisamment de robots ni embaucher suffisamment de personnel. Ainsi, en plus de travailler plus dur, l’entreprise a dû apprendre à travailler beaucoup plus intelligemment.

Être lean et compétitif ne signifie pas acheter des robots ou embaucher sans discernement davantage de personnes, ni même des systèmes lean ou des programmes de qualité, aussi nécessaires que puissent être toutes ces choses. Il s'agit en fin de compte d'équilibrer la technologie et le travail, et de développer une nouvelle philosophie de fabrication. Chez CNH Fargo, l'accent est mis sur la flexibilité ; l'entreprise doit répondre au marché aussi efficacement que possible.

Comme l'explique Bill Moser, directeur de l'ingénierie de fabrication : « Nous essayons d'établir la flexibilité qui nous permettra, à mesure que les calendriers changent et que les mix de modèles augmentent et diminuent, d'utiliser au mieux nos investissements. »

CNH Fargo dispose de près de 30 systèmes de soudage robotisés en production, dont beaucoup sont de grande taille et complexes (voirFigure 1 ), soudant des composants tels que des châssis pour les tracteurs Ag à quatre roues motrices de 535 chevaux. Traditionnellement, une grande installation de soudage, censée produire des pièces pendant au moins 15 ans, est consacrée à une famille de pièces spécifique. Mais cette tendance est en train de changer. Avec des volumes croissants et un besoin de flexibilité, CNH recherche désormais des systèmes automatisés avec une mise en garde très importante.

Ils doivent être capables de souder n’importe quelle pièce – CE ou Ag – sur n’importe quel appareil, sur n’importe quel robot, à tout moment pour répondre aux besoins fluctuants du marché.

Chez CNH, les systèmes robotiques sont immenses. Leurs positionneurs à deux axes supportent plus de 12 000 livres et sont capables de fournir un véritable mouvement coordonné. Ils se déplacent en conjonction avec le robot monté sur un portique à trois axes. Les systèmes maintiennent des vitesses de soudage précises même si les 11 axes (six axes du robot, trois axes du portique et deux axes du positionneur) se déplacent en même temps (voirFigure 2 ). Ils sont montés dans des fosses afin que les grandes pièces à souder ne touchent pas le sol lorsqu'elles sont manipulées en position de soudage. En raison des charges en porte-à-faux importantes, les positionneurs sont en fait soudés aux poutres en I coulées dans le sol en béton.

Pour offrir la flexibilité nécessaire, ces énormes systèmes doivent être configurés de manière à ce que les programmes du robot puissent être librement échangés d'un système de soudage robotisé à un autre (voirfigure 3 ). CNH dispose désormais de cinq systèmes de ce type, chacun doté de deux postes de soudage et de deux positionneurs, soit un total de 10 positionneurs de soudage.

Auparavant, les cellules de soudage robotisées étaient totalement séparées en départements Ag et CE. À mesure que la production agricole augmentait, les produits Ag se retrouvaient dans les cellules de soudage CE pour aider à répondre aux exigences de production. Cela n'a fonctionné que pendant très longtemps avant que le flux de matériaux et la disposition des cellules ne limitent ce qui pouvait être fait.

Le nouvel objectif de l'entreprise : n'importe lequel des 22 cadres différents doit pouvoir circuler dans n'importe quelle cellule robotique avec un minimum d'interruption.

Ce n'était pas facile. Les tracteurs agricoles et les grosses chargeuses sur pneus ont des châssis articulés. Les véhicules pivotent au milieu, chaque type possède donc un châssis avant et arrière. Dans le passé, l'entreprise divisait le département de soudage des cadres en quatre fonctions en fonction du type de cadre à souder : cadre avant Ag, cadre arrière Ag, cadre avant CE et cadre arrière CE.

Figure 2Les positionneurs fournissent un véritable mouvement coordonné, même avec 11 axes se déplaçant simultanément (six axes du robot, trois axes du portique et deux axes du positionneur).

Ces grands châssis de tracteur devaient être soudés ensemble avant d'être chargés dans le dispositif de soudage du robot. Chacune de ces quatre zones disposait également de sa propre station de soudage de finition où un soudeur manuel finissait les enroulements et les attaches (soudures que le robot ne peut pas réaliser correctement) et ajoutait de petites pièces comme des supports et des goujons qui gêneraient le robot s'ils étaient ajoutés. avant le soudage robotisé.