Pour Manitowoc Cranes, voir le retour sur investissement, c'est y croire
Apparemment, tout a un point faible. Pour les loups-garou, ce sont les balles en argent. Pour Superman, c'est la kryptonite. Pour la fabrication, c'est le réusinage. Le réusinage entraîne une perte de débit, qui entraîne une perte de profit, et cela peut signifier la mort à cause de mille corrections. Mais tout comme il est possible d'esquiver les balles en argent et d'éviter la kryptonite, on peut empêcher une grande partie du réusinage en adoptant une technologie appropriée.
En 1902, Elias Gunnell, Charles West et Lynford Geer ont lancé Manitowoc Dry Dock Co. pour construire et réparer des navires en bois. À partir de 1925, West, alors PDG de la société, a commencé à construire des grues en sous-traitance pour la Moore Speedcrane Co.. Cette initiative a marqué le début d'une histoire dans la fabrication de grues haut de gamme. Aujourd'hui, Manitowoc Cranes, dont le siège se trouve à Manitowoc dans le Wisconsin, fabrique des équipements de levage, notamment des grues sur chenilles, des grues à flèche, des grues télescopiques et des grues à tour. Pour Manitowoc, il est important de faire preuve d'ingéniosité afin de soutenir la concurrence sur un marché mondial et de « bâtir du réel » pour ses clients, investisseurs, employés et partenaires. Dans le cas présent, cette ingéniosité se manifeste en employant la technologie la plus avancée pour réduire le réusinage et augmenter le débit.
« Le dernier cadre que nous avons assemblé comprenait environ 20 000 centimètres de soudure au total, explique Samuel Dick, sous-ingénieur de fabrication chez Manitowoc Cranes. Auparavant, nous utilisions uniquement des plans, des rubans à mesurer, de la craie et des gabarits physiques pour régler toutes les pièces de chaque cadre. Tout cela était fait à la main et nous disposions chaque cadre de la même manière. »
Cette méthode traditionnelle de mise en place des cadres à l'aide de mesures manuelles présentait des inconvénients, comme le réusinage et tous les coûts que cela entraînait. Les pièces situées du mauvais côté d'une ligne de craie ou les pièces soudées à l'envers car les trous étaient décalés dans la plaque faisaient partie des erreurs typiques entraînant une réusinage. La formation des nouveaux arrivants et la formation polyvalente des plus anciens employés se sont également avérées être un défi permanent. En outre, il n'y avait aucun moyen efficace de détecter si un élément était mal disposé ou soudé sans effectuer un contrôle à 100 %.
Le TracerM dispose d'une projection précise, variable et longue portée pouvant couvrir une surface allant jusqu'à 15 x 15 m. Sa plage de projection 3D s'étend de 1,8 m à 15 m.
La tradition face à la technologie
La fabrication de solutions de levage requiert des kilomètres de soudures, ce qui laisse un grande place aux erreurs et réusinages. Si l'on additionne toutes les conséquences du réusinage, comme le coût de la main-d'œuvre, la perte de production et les coûts administratifs, la productivité peut facilement être amputée de 30 %. Pour Manitowoc, comme pour tous les fabricants soucieux de leur efficacité, une telle dépense est inenvisageable.
Mettre un frein au réusinage
Les ingénieurs de fabrication de Manitowoc ont commencé par étudier les solutions de réusinage, puis la direction a décidé d'investir le capital nécessaire pour acquérir le projecteur laser TracerM de FARO.
« J'ai pu vivre le problème du réusinage des deux côtés, confie Dick. J'ai supervisé la zone dans laquelle nous utilisons les lasers et j'ai également participé au processus de réusinage. Lorsqu'il faut envoyer quelqu'un pour couper une pièce parce qu'elle a été soudée du mauvais côté d'une ligne [de mesure], l'équipe doit rassembler son équipement, quitter le bâtiment dans lequel elle travaille, réusiner la pièce, puis revenir et reprendre son travail. Le réusinage est une vrai plaie du point de vue de la dynamique. Avec le TracerM, les employés ne mettent plus en place des pièces incorrectes ou obsolètes. Depuis que nous avons intégré la solution TracerM, nous n'avons pas eu besoin de réusiner de pièce incorrectement réglée au laser, soit depuis plus de 18 mois. » Naturellement, l'équipe de Manitowoc a dû faire face une certaine résistance au changement dans ses rangs.
Gauche : Le TracerM projette des marques d'alignement pour un support sur une surface. Droite : Le support est placé sur la surface en fonction des marques projetées, puis soudé en place.
« Les gens n'aiment pas le changement, alors ils trouvent des excuses pour dire qu'ils ne peuvent pas faire les choses d'une nouvelle manière. Il suffit de leur retirer leurs excuses, s'amuse Dick. J'ai vu plusieurs employés faire non de la tête en entendant les explications, mais ensuite, nous sommes allés dans l'atelier où des opérateurs réglaient des pièces sur un cadre. Une fois qu'ils ont vu le projecteur en action, c'était vraiment très simple à comprendre. »
La récente récession des marchés a obligé Manitowoc à licencier un certain nombre de personnes, ce qui signifie que des employés plus expérimentés ont dû prendre la relève dans ce domaine. Ils se méfiaient de cette nouvelle technologie, mais l'intérêt et la facilité d'utilisation du TracerM les ont rapidement convaincus. « Il aura à peine fallu une semaine pour les convaincre, affirme Dick. Nous avons installé les écrans d'ordinateur au sein même des ateliers de soudure. Quand on passe devant et que tous les écrans ont une lumière verte, on sait qu'ils sont en train d'utiliser le système de projection laser.
« Au début, certains employés ne voulaient pas s'y fier. Ils regardaient la ligne projetée et allaient la mesurer, juste pour vérifier, poursuit Dick. Mais maintenant, avec le TracerM, il n'y a plus d'erreurs et plus besoin de réusinage. Une fois qu'ils n'ont plus eu à retourner couper des pièces mal réglées, et qu'ils savaient pourquoi, ils ont été convaincus. »
Passer au débit supérieur
Les caractéristiques du système de projection qui réduisent le réusinage ont également l'avantage d'augmenter le débit. Si Manitowoc emploie des robots pour les longues soudures, il reste de nombreuses pièces à fixer manuellement à chaque cadre.
« Plutôt que de marquer à la craie chaque pièce qui doit être soudée sur un cadre, nous utilisons le projecteur TracerM pour régler 70 % des pièces, explique Dick. Il peut y avoir jusqu'à plus de soixante-dix petites pièces à souder, alors les mesurer une à une mesure fini par prendre beaucoup de temps. Moins de 10 minutes suffisent pour régler le système de projection et trouver les cibles. Si nous construisons plusieurs cadres, nous pouvons utiliser l'option d'alignement automatique, qui réduit le temps de mise en place de moitié. Nous avons réduit de quatre heures le temps de production sur le dernier grand cadre que nous avons construit. Cela représente la moitié d'un roulement. »
Le système TracerM est fourni avec une suite logicielle qui sert à guider le processus d'assemblage et permet à l'équipe de production de Manitowoc de personnaliser le programme de construction.
Une solution de modélisation virtuelle par fichiers CAO permet de se passer de gabarits physiques et d'outils, tandis que le risque d'erreur humaine et de perte coûteuse lors de l'assemblage est considérablement réduit. Les fabricants peuvent en finir avec les problèmes de temps et de coûts liés à l'utilisation de gabarits lourds et volumineux, tout en améliorant le contrôle qualité de manière considérable. Une interface d'exploitation facile à utiliser réduit à la fois le temps et les compétences nécessaires à l'opération.
« Le programme étant constitué de couches, une fois que l'opérateur a vérifié la première mesure d'un parcours, il règle simplement les pièces désignées dans la première couche du programme, puis passe à la couche suivante et règle les pièces de cette couche, etc., explique Dick. Le logiciel nous permet de configurer ces couches avec des regroupements de pièces afin que l'opérateur n'ait plus besoin de se déplacer autour du cadre. Le processus est désormais le même pour tous les cadres de grue tout terrain. Par conséquent, la formation polyvalente des employés pour tous les produits de la gamme est plus simple et plus rapide. »
Une ingénierie améliorée
Samuel Dick a commencé sa carrière chez Manitowoc comme soudeur et a gravi les échelons jusqu'à la supervision, puis l'ingénierie de fabrication. À cette époque, la conception de nouveaux équipements allait de pair avec la conception de nouveaux gabarits.
« Je travaillais moi-même aux gabarits, raconte Dick. Mais quand je suis passé à l'ingénierie, je me suis rendu compte de la quantité de travail sur les gabarits et des coûts qu'entraînait chaque modification technique. Parfois, il n'est pas possible de réusiner le gabarit d'origine, et on peut voir un gabarit de 4 000 $ partir à la poubelle. Désormais, avec le TracerM, s'il y a une modification technique, je n'ai qu'à insérer les nouvelles données dans le programme. Au lieu de réusiner un gabarit pendant plusieurs jours il suffit de charger un nouveau modèle dans le programme en moins d'une heure. » Le TracerM a considérablement réduit l'utilisation des gabarits physiques chez Manitowoc et révolutionne ses activités d'ingénierie.
« On peut développer un programme de fabrication entier en une journée, déclare Dick. Une fois le programme de base construit, les modifications peuvent être effectuées en quelques minutes. On ne perd ni temps, ni argent à fabriquer de nouveaux gabarits ou à jeter les anciens. » Les modifications peuvent être effectuées et programmées avant même que le cadre n'entre dans l'atelier de soudure.
Avec toutes les modifications effectuées dans le programme lui-même, on ne peut qu'imaginer à quel point le travail s'en voit simplifié : plus besoin de tous ces remaniements de plans circulant dans l'atelier ou rangés dans un bureau.
Retour sur investissement
« J'ai fait quelques analyses au printemps dernier et j'ai vu un opérateur régler 27 pièces en 22 minutes environ, raconte fièrement Dick. Ces études sur le temps investi ont pu montrer que nous avons rentabilisé trois projecteurs en moins d'un an. Nous avons également amorti l'achat d'une autre technologie laser FARO en 90 jours. »
La réduction des coûts associée à la fabrication plus rapide du produit et à l'absence de besoin de le réusiner sur la chaîne de montage est évidente. Le détail à retenir, c'est qu'en période de vaches maigres, la technologie réduit le temps de production, augmentant ainsi le bénéfice net. En période d'essor, le temps de retour sur investissement diminue considérablement.
Que ce soit dans la construction de cadres, l'ingénierie ou le sous-assemblage de tables de fixation, l'équipe de Manitowoc continue d'employer le projecteur laser TracerM de FARO pour trouver de nouvelles façons d'augmenter le débit, réduire le réusinage et simplifier ses processus. Ce qui améliore évidemment ses résultats.