Conseils pour maximiser l’efficacité des usines de tubes et de tubes (Partie II)

Dans toutes les industries de transformation, tout le monde souhaite une disponibilité et un rendement maximaux, mais lorsque les matières premières sont chères et rares, ces préoccupations sont particulièrement aiguës. Getty Images

Note de l'éditeur : il s'agit du deuxième volet d'une série en deux parties sur l'optimisation des opérations des usines de tubes ou de tubes. Lisez la première partie ici.

« Les limitations se situent souvent dans les zones d'entrée et de sortie », a déclaré Nelson Abbey, directeur des produits Abbey chez Fives Bronx Inc. Les opérations efficaces de l'usine peuvent être entravées par la manutention des matériaux et l'assemblage des bobines à l'entrée ; couper le produit à longueur et retirer les tubes du broyeur ont également tendance à imposer des limites à l'extrémité de sortie.

Introduire la bobine dans le moulin. Si les bobines sont longues, le soudage bout à bout de la bobine sortante à la bobine entrante peut avoir lieu toutes les 15 ou 20 minutes, et l'opérateur bénéficie d'une pause entre chacune d'elles, a déclaré Abbey. Si les bobines sont courtes et ne prennent que 5 min. Pour se frayer un chemin à travers l'usine, le processus d'assemblage final est susceptible de représenter la limite de productivité de l'usine. Des bobines plus longues signifient des arrêts de broyeur moins fréquents et mettent moins de stress sur l'opérateur, a-t-il déclaré.

La plupart de ces soudures bout à bout n'ont qu'un seul objectif : maintenir les deux bobines jointes jusqu'à ce que la nouvelle bobine ait traversé le broyeur - et la soudure bout à bout est jetée une fois que cette section passe par la coupure.

Pour certaines applications, la soudure bout à bout remplit un deuxième objectif. Pour les longues longueurs de tubes enroulés, qui peuvent atteindre des kilomètres de long, les soudures bout à bout sont une caractéristique du produit et doivent être tout aussi durables et étanches que les soudures longitudinales. Bien que le procédé de soudage à l'arc soit traditionnel, la technologie laser fait des progrès par rapport à cette application, a déclaré Kevin Arnold, directeur commercial du Midwest pour IPG Photonics. Les avantages sont les mêmes que ceux de la réalisation de la soudure longitudinale avec la technologie laser, notamment l'apport de chaleur minimal et la distorsion minimale qui en résulte.

« L'apport de chaleur plus faible et la zone affectée par la chaleur plus petite créent une soudure plus durable », a déclaré Mark Wagner, vice-président des ventes de Guild International. « Une soudure dure et cassante a tendance à se briser lorsque le joint se déplace dans le broyeur. La tension peut être énorme et est souvent plus que suffisante pour briser la soudure. En utilisant un laser pour joindre les bobines, Guild a constaté que les ruptures de soudure sont considérablement réduites et que la ligne peut reprendre sa vitesse beaucoup plus rapidement.

« Un autre problème est l'épaisseur du cordon de soudure », a-t-il déclaré. « Les procédés de soudage à l'arc laissent généralement un cordon de soudure épais. L'épaisseur supplémentaire accélère l'usure de l'outillage au rouleau et d'autres équipements, comme les niveleurs de tension en ligne, de sorte que la soudure doit être traitée avec un fraisage manuel ou automatique pour réduire le cordon de soudure, afin que l'épaisseur soit constante. Le soudage au laser ne laisse pas de cordon de soudure surélevé et élimine donc les traitements post-soudage tels que le fraisage.

Le processus initial, la réalisation de la soudure bout à bout, a également tendance à être plus rapide avec le soudage au laser qu'avec les procédés de soudage à l'arc, a-t-il ajouté.

Créez-le, coupez-le et déplacez-le. Quand tout est presque dit et fait sur le broyeur, l’accent se tourne vers le processus de coupure. Certains produits prennent tout simplement plus de temps à être découpés que d’autres. Même un produit qui est généralement fabriqué à un rythme rapide et facile à couper, par exemple un tube à paroi légère et de petit diamètre, peut ralentir une usine si les longueurs finales coupées sont courtes. La scie doit se déplacer à la même vitesse que le tube pour effectuer la coupe, revenir à sa position de départ, puis reprendre la vitesse du broyeur pour effectuer la coupe suivante. À mesure que les longueurs de coupe diminuent, les accélérations de la scie doivent devenir de plus en plus rapides pour suivre le rythme.

Au-delà de la limite, la réalisation de finitions dans le cadre du processus de production peut créer un goulot d'étranglement.

« Expulser les copeaux du tube, les confronter et les regrouper sont des processus supplémentaires qui ralentissent généralement une ligne », a déclaré Abbey. Le problème est que ceux-ci fonctionnent de différentes manières, a expliqué Abbey.

« Une usine fonctionne plus efficacement lorsqu'elle tourne régulièrement à une vitesse constante », a-t-il déclaré. « Les opérations de finition sont des processus de démarrage et d'arrêt. » En surface, la différence réside dans le rythme du broyeur par rapport au rythme des étapes de finition, mais cela va plus loin.