L’automatisation des opérations favorise la régularité et optimise le rendement

« Ma mission est simple, affirme Roman Dreussi, responsable de groupe, R&R de fabrication avec 22 ans d’ancienneté chez Timken. Elle est d’éliminer les écarts dans chaque produit et procédé. »

En s’appuyant sur l’automatisation physique et numérique, les ingénieurs de Timken simplifient la fabrication pour répondre aux spécifications et aux délais de plus en plus exigeants des clients, tout en conservant les équipements et en améliorant l’efficacité.

Timken possède une longue expérience de l’automatisation des opérations visant à améliorer le rendement. L’entreprise a maintenu cette tradition de fabrication de pointe et s’est forgé une réputation de fiabilité et de produits de premier ordre. Aujourd’hui, des installations telles que l’usine de roulements à rouleaux coniques métriques (TRB) de Prahova en Roumanie et des lignes de roulement à gros diamètre qui soutiennent l’énergie éolienne à Wuxi et Xiangtan en Chine, se trouvent à la pointe d’une évolution permanente.

Ajouter de la valeur à un procédé soustractif

« Tout ce que nos ingénieurs conçoivent, nous devons le fabriquer selon des spécifications exactes, explique M. Dreussi. Un profil spécial peut être nécessaire, par exemple, pour rendre un roulement économe en carburant. » Pour atteindre ces objectifs, Timken fait appel à plus de 100 ans d’expertise dans les processus de rectification et de finition, en commençant par ce que l’on appelle le « matériau premier ».

L’acier brut est transformé en une bague de roulement rugueuse. Celle-ci est ensuite envoyée pour un traitement thermique. On obtient ainsi ce que l’on appelle un « matériau noir », car l’acier est trempé jusqu’à ce qu’il soit recouvert d’une couche noire.

C’est alors que commencent le meulage et la finition, des processus qui enlèvent de la matière pour créer la bague de roulement finale. « Fabriquer ce que nos concepteurs de produits recherchent est une chose, explique M. Dreussi. Le faire rapidement, tout en respectant les normes de qualité, de régularité et de fiabilité avec un minimum de rebuts, en est une autre. »

Pour ajouter continuellement de la valeur, M. Dreussi et son équipe saisissent des données à chaque étape du procédé de fabrication. Grâce à ces données, ils décident où de bons investissements peuvent résoudre les problèmes, rationaliser les opérations et réduire les coûts.

Simplification du « noir au montage »

La nouvelle technologie des machines-outils à l’usine de Prahova est un exemple de la manière dont les investissements dans la fabrication de Timken permettent de réaliser des économies de temps et de coûts considérables et d’augmenter la valeur pour les actionnaires.

« Dans nos anciennes usines, vous voyez l’interaction des opérateurs, explique M. Dreussi. Par exemple, les meules qui rectifient le diamètre interne du cône d’un roulement s’usent rapidement, donc quelqu’un doit renouveler l’abrasif une ou deux fois par heure. »

Avec la nouvelle technologie des machines-outils, des pièces complètes peuvent être produites avec une intervention humaine minimale. « Le matériau noir passe de la chaîne de fabrication à une boîte Timken noire et orange en seulement 30 à 45 minutes, précise M. Dreussi. Il est assez incroyable de voir un produit brut se transformer en roulements finis en si peu de temps. »

La nouvelle usine Timken de Prahova présente des avancées sophistiquées en matière de contrôles informatiques, de robotique et d’automatisation, portant la fabrication moderne à un niveau supérieur.

Faire plus avec moins

Dans les nouvelles installations de Timken, les concepteurs d’usines augmentent également l’efficacité et la régularité en utilisant moins de machines. Une seule machine peut maintenant effectuer des opérations de rectification qui en nécessitaient quatre auparavant.

En fin de compte, l’objectif est d’obtenir la plus grande productivité possible. « La main-d’œuvre qualifiée se fait rare, et le taux de renouvellement du personnel dans les établissements à forte fréquentation augmente, affirme M. Dreussi. Nous avons besoin de collaborateurs, mais l’automatisation améliore la régularité des produits et augmente l’efficacité en supprimant les écarts.

Nous visons une efficacité maximale, dit-il. Vous installez la ligne, tout le monde s’en éloigne, et elle fonctionne pendant des heures sans interaction. Si nous pouvons atteindre cet objectif, j’ai fait mon travail. »

Ensuite : Exploiter la valeur de toutes ces données

M. Dreussi espère tirer encore plus de valeur de l’automatisation du recueil des données – le fondement d’Industrie 4.0, la version manufacturière de l’internet des objets.

Par exemple, les variables de rectification, appelées paramètres de traitement, sous-tendent la « recette » de chaque opération. Cette recette aide l’équipe à comprendre l’impact commercial de la modification des paramètres par un opérateur.

« J’avais l’habitude de courir partout pour recueillir physiquement les données, déclare M. Dreussi. Avec ces nouvelles machines, je les reçois automatiquement et je peux les consulter depuis mon bureau. Je sais en temps réel combien de temps prend chaque opération, combien de pièces une ligne produit et comment évolue le temps de cycle tout au long d’une production. »

Maintenant qu’elle dispose de données à portée de main, l’équipe cherche à savoir comment en tirer le meilleur parti. « Avec l’IA et l’apprentissage automatique, le secteur n’est qu’à la partie émergée de l’iceberg, déclare M. Dreussi. Tout le monde en parle, mais les solutions qui apporteront une véritable valeur ajoutée sont encore en cours de développement. »

« Chez Timken, nous avons réussi à automatiser physiquement le mouvement des pièces en entrée, en sortie et en aval de la ligne, déclare-t-il. Je me réjouis de ce que nous pouvons faire à de l’automatisation des données pour améliorer la qualité de nos produits et la fiabilité de nos engagements envers nos clients. »

Découvrez comment l’usine de Prahova utilise des avancées sophistiquées dans les capacités de traitement thermique et les technologies de finition pour faire progresser la technologie des roulements à rouleaux coniques dans les tailles métriques.

Published: 2021/11/26