01 Juillet 2016  |  Manutention
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 04/2016

Du magasin de tôles aux produits finis

Fabrication adaptée aux commandes d’une gamme modulaire de boîtiers et armoires électriques à partir d’une seule unité de stockage-manutention: une prestation assurée par Striebel & John GmbH & Co. KG grâce à un niveau poussé d’automatisation et à un magasin de tôles Kasto assurant une production efficace et souple.

Chaque année, chez Striebel & John à Sasbach (Bade-Wurtemberg, Allemagne), près de 9500 tonnes de tôles d’acier sont transformées, essentiellement pour la fabrication de boîtiers et d’armoires électriques, réalisés en plusieurs niveaux de qualité et comportant différents traitements de surface (noire, zinguée, peinte, etc.) à partir de bobines ou de flans de tôle. Cette société est intégrée depuis 1993 au groupe ABB, lequel détient une majorité des parts, de 51 % pour être précis. Elle occupe actuellement près de 450 personnes.
 
Magasin de tôles automatique Kasto Unitower 3.0 utilisé dans la production de boîtiers électriques chez Striebel & John.
 
Une production variée
Le programme de production, réparti entre coffrets pour circuits électriques, petits boîtiers de distribution, tableaux électriques, armoires murales ou compteurs et armoires d’appareillage, s’adapte à toutes les utilisations et applications imaginables dans le secteur industriel. Les planificateurs de projets électriques et constructeurs sont aidés par différentes prestations de services liées aux produits, avec la suite logicielle StriePlan, par exemple. Les installateurs et constructeurs d’installations peuvent ainsi tirer parti de la disponibilité immédiate de boîtiers, armoires et accessoire, pour la plupart tenus en stock, le solde réalisé en mode juste-à-temps. 
 
Assurer la production de boîtiers depuis le magasin de tôles
Roland Schnurr, directeur de la fabrication chez Striebel & John, définit ainsi sa vision de la production: «Dans la fabrication de pièces en tôle, nous devons maîtriser et gérer la production de petits boîtiers, de coffrets, ainsi que des séries d’armoires TwinLine. Comme les grossistes en matériel électrique et les clients du secteur des installations de distribution électrique ne tiennent plus de stock, nous devons assurer une production juste-à-temps, adaptée à la demande, et ceci même pour une seule unité. Pour garantir un fonctionnement économique et rentable, nous avons dû intégrer un niveau d’automatisation poussé et facile à exploiter. Ceci explique pourquoi les processus de préfabrication de pièces, comme le pré-découpage, le pliage, le profilage et la fabrication finale avec soudure et collage, sont largement automatisés. Par ailleurs, nous assurons également la peinture électrostatique par poudre dans les couleurs standard, alors que le revêtement avec des couleurs spécifiques est assuré en externe. Outre les différents modèles de produits en termes de taille, largeur et profondeur, ainsi que de fonctions techniques, il existe aussi plusieurs types d‘aménagements intérieurs à façon, qui exigent un montage essentiellement manuel».
 
Chariot d’une station transversale avec équipement de levage hydraulique intégré pour le transfert des tôles depuis le chariot élévateur.
 
De l’unité à la production en série
En plus d’être basée sur un concept modulaire, la fabrication de nouveaux produits repose sur les principes suivants: délai de livraison dans les 48 heures, quantités à partir de l’unité pour la fabrication de produits et la soudure des modules, possibilité d’équipements en cours de fabrication, mise à disposition continue de composants, stock de fabrication selon les commandes en cours pour une production finale en continu par soudure, accès continu à toutes les pièces préfabriquées et commandées. Enfin, il s’agit de tôles standardisés en plusieurs formats, découpées, pliées et soudées lors de la fabrication finale avec d’autres composants pour obtenir des armoires aménagées et des boîtiers électriques complets.
Toutes ces opérations interviennent grâce à un système robotisé, composé essentiellement de robots de soudage en continu ou par points, de collage, ceci avec deux tables de changement d’outils chargées et déchargées depuis des portiques robotisés, avec en amont un magasin de tôles automatiques de type Unitower B 3.0 de Kasto.
 
Configuration des rails encastrés avec chariot mobile pour palettes depuis une station transversale d’emmagasinage/évacuation et transport des tôles à l’aide d’un chariot spécifique de la station longitudinale vers la station de transfert du portail robotisé.
 
Production de différents modèles à partir d’une seule unité
Le magasin automatique intégré à la production a pour mission de fournir les différents flans de tôle nécessaires aux cellules de découpage-pliage et aux postes de soudure. Il s’agit donc d’un système de stockage tampon. Pour assurer la disponibilité des différents formats de tôle nécessaires aux réalisations, le magasin équipé de deux blocs. Il compte au total 35 zones de stockage de palettes, de dimensions 2500 x 1545 mm et d’une hauteur de chargement de 130 mm. Elles permettent de traiter des charges pouvant aller jusqu’à 3 t. Entre les deux blocs d’étagères, le système se déplace et assure le magasinage ainsi que le prélèvement à partir de la station transversale externe aux cellules, grâce à des chariots mobiles et à une station longitudinale de transfert comportant des chariots au niveau de la cellule de soudure robotisée et du portique.
Le temps de chargement pour la palette présente dans la station de transfert jusqu’au portique robotisé n’est que de 135 secondes, à partir de la position de stationnement du chariot. Ce cycle comprend le déplacement du chariot dans le bloc d’étagères, le retour des palettes qui ne sont plus utilisées, la récupération de la palette nécessaire et, enfin, le déplacement en position de transfert jusqu’au portique robotisé pour le garnissage automatique de la table de changement. Ce cycle de 135 secondes s’effectue donc en temps masqué durant les cycles de soudure des robots. Pour réduire au maximum les délais de mise en place et de prélèvement, le système d’étagères dispose d’un équipement de levage affichant des vitesses pouvant atteindre 16 m/min et d’un dispositif d’échange pour les palettes d’ une vitesse de transfert allant jusqu’à 20 m/min.
Martin Stöckle, directeur commercial «Team I» chez Kasto, commente les particularités de cet équipement de flux matériel et de stockage personnalisé: «Nous travaillons ici avec deux chariots de palettes mobiles indépendants. Le chariot pour l’emmagasinage et le chargement (station transversale I) dispose d’un équipement de levage hydraulique, permettant de charger/décharger les palettes à l’aide d’un engin de levage ou d’un chariot élévateur, ainsi que d’un système de contrôle optique des contours. Le chariot destiné au transport des tôles dans la station de transfert du portail robotisé est également doté d’un système de contrôle optique des contours et d’un séparateur de tôles permettant d’isoler les tôles superposées, qui ont tendance à coller, surtout les tôles minces. La commande du magasin Kasto Unitower 3.0 et des deux chariots sert à conduire et à gérer tous les flux de matériaux et opérations en stock. Elle est reliée à une interface avec commande des cellules de soudure et des portails robotisés. Dans la pratique, le fonctionnement peut s’effectuer automatiquement ou manuellement, de façon à garantir une constante disponibilité technique et matérielle».
 
Chariot de la station longitudinale dans la position de transfert sous le portail robotisé du système d’aspiration. Le chariot est équipé d’un séparateur de tôles permettant d’isoler les tôles superposées.
 
Augmentation des capacités et réduction des frais de personnel
D’après Roland Schnurr, ce système fonctionne de telle façon que les opérateurs n’ont plus qu’à mettre en place les éléments latéraux, placer les sabots de fixation et quittancer le démarrage en mode automatique. Le robot du portail récupère une tôle située sur le chariot de la station de transfert et la positionne au niveau du poste de soudure où sont réalisés les points de soudure et les collages nécessaires.
Le dispositif robotisé identifie automatiquement le modèle de boîtier à fabriquer et indique au système de commande du magasin le genre de tôle à utiliser. Les opérations qui suivent sont entièrement automatiques. Après la soudure et le collage, les boîtiers quittent le portique pour une palette. L’opérateur n’a ensuite plus qu’à retirer les palettes contenant les produits finis. «Grâce au système robotisé et à l’approvisionnement automatisé en matériaux, nous avons pu augmenter nos capacités de près de 50 % et réduire nos frais de personnel de 40 % par rapport aux opérations plus complexes que nous effectuions auparavant de façon manuelle.
Cette augmentation de capacité assure un fonctionnement sans encombre ni frais de personnel supplémentaire et permet une forte croissance de la nouvelle ligne de produits dès la phase de démarrage, ce qui a également eu des impacts positifs sur les capacités de livraison», précise encore le directeur de la fabrication de Striebel & John».
 
Vente et service de produits Kasto en Suisse:
HCH. REIMMANN SA – Machines-outils
8617 Mönchaltorf
Tél.: 044 949 49 49
www.reimmann.ch


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