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Soudage robotisé et programmation hors-ligne chez MétalFormage, une clé pour l’avenir
MétalFormage a fait évoluer son activité historique de tôlerie-chaudronnerie vers la réalisation de sous-ensembles mécaniques complets destinés de multiples secteurs d’activité. Dans le cadre de sa stratégie d’intégration, l’entreprise s’équipe d’un robot de soudage en 2011 mais peine à l’utiliser de manière productive. MétalFormage investit alors dans la PHL d’Alma et revoit complètement son organisation. Aujourd’hui, cette technologie est un atout majeur pour sa compétitivité et son développement.
MétalFormage est une société de tôlerie-chaudronnerie installée de longue date à Puy Lévêque dans le Lot. Ses 35 salariés travaillent pour de grands donneurs d’ordres au plan national dans les secteurs du ferroviaire, de la défense, du véhicule industriel et l’industrie en général. Ces 15 dernières années, MétalFormage a progressivement enrichi son offre de prestations en passant de la sous-traitance simple (découpe/pliage/soudure) à la réalisation de sous-ensembles complets intégrant la finition, le traitement de surface et la peinture.
Des débuts difficiles en robotique
« Nous sommes assez éloignés de nos clients avec peu de sous-traitants proches, nous avons donc fait très tôt le choix de l’intégration complète pour maîtriser l’ensemble de notre processus de production, » explique Nicolas Froment, gérant de MétalFormage. La décision d’investir dans un robot de soudure en 2011 s’inscrit en droite ligne de cette stratégie, justifiée par le gain d’un marché pour fabriquer des armoires électriques. Il s’agit aussi d’automatiser pour limiter le recours à la soudure manuelle, compte tenu des coûts et de la disponibilité de la main d’œuvre notamment.
« Nous avons alors acheté un robot Kuka et un poste de soudure Fronius, pensant que nous pourrions intégrer nous-mêmes ces nouveaux moyens de production, » se souvient Nicolas Froment. Mais l’équipe se rend compte rapidement que ce n’est pas si facile et que pour le soudage robotisé, il faut concevoir et industrialiser différemment. « De plus, pour programmer le robot par apprentissage, il faut que les outillages et les pièces soient disponibles, sauf que quand c’est le cas, on est 6 mois après le délai du client ! » ironise Nicolas Froment. « Donc on soude à la main puisque la programmation prend beaucoup trop de temps… mais dans ces conditions le robot ne sert à rien ! »
MétalFormage remet alors en cause son organisation et comprend que la PHL est un passage obligé pour souder de façon rationnelle et économique avec le robot. L’entreprise fait aussi appel à un intégrateur robotique qui appuie cette nouvelle orientation. En parallèle, MétalFormage s’efforce de trouver de nouveaux marchés pour le robot, que les armoires électriques ne suffisent pas à charger. « Nous avons fait l’erreur d’acheter un robot sans un logiciel de PHL. Or plus les pièces sont complexes, plus le recours à la PHL est nécessaire. Et pour obtenir de la flexibilité en soudage robotisé – car on n’achète pas un robot pour fabriquer seulement une ou deux pièces – c’est indispensable, » résume Nicolas Froment.
“Un robot de soudage sans PHL n’a aucun sens”
Fin 2013, MétalFormage se rapproche d’Alma, considérée comme la référence en matière de logiciel de programmation hors-ligne. Le courant passe instantanément et MétalFormage est séduit par la démarche de conseil d’Alma, dont l’approche technique et objective répond précisément à la problématique de l’entreprise.
Grâce au logiciel act/weld mis en service au printemps 2014 et à une organisation repensée, le robot est enfin utilisé de manière optimale. MétalFormage estime que le temps de soudure manuelle doit être supérieur à une heure pour passer en soudage robot, afin d’amortir les temps de réglage et les outillages. « Ce n’est pas forcément la longueur de soudure qui importe, c’est aussi le changement de position ; s’il y a retournement ou si la pièce est un peu volumineuse, on aura un gain considérable en termes de temps de cycle, » analyse Nicolas Froment. « Les petites séries ne sont pas forcément très adaptées à la robotique mais à partir du moment où la programmation est faite en amont, c’est transparent. »
Plus les pièces sont complexes, plus le recours à la PHL est nécessaire. Et pour obtenir de la flexibilité en soudage robotisé, c’est indispensable.
Une difficulté reste la mise au point et la fabrication des outillages, que MétalFormage a surmontée en mettant en place un partenariat avec un Bureau d’Etudes. Les fichiers CAO des outillages sont automatiquement importés dans le logiciel act/weld, de même que les fichiers des pièces issues du logiciel 3D tôlerie utilisé en interne.
Sur le plan humain, MétalFormage a également trouvé la bonne formule, comme l’explique Nicolas Froment : « N’ayant pas la culture robotique, nous n’avions pas forcément prévu les bonnes personnes au départ. Or un programmeur efficace doit être familier avec la 3D, la robotique et l’informatique. Les notions de soudage ne sont que des connaissances annexes qui viennent s’ajouter à la maîtrise du logiciel. » C’est donc un collaborateur issu du pliage qui est aujourd’hui dédié à l’utilisation d’act/weld, après avoir suivi une formation approfondie. Les autres personnes qui ont été formées peuvent le suppléer, car il est important que le savoir-faire « infuse » dans l’entreprise, surtout lorsqu’il se rapporte à une technologie nouvelle et pointue.
Avec le logiciel Alma, la programmation est facile et rapide, elle représente environ une heure par programme alors que sur le robot il faudrait une journée, sans compter le temps d’immobilisation du robot.
L’avenir appartient à ceux qui investissent !
Grâce au robot et au logiciel de PHL, MétalFormage voit l’avenir avec optimisme : « Nous venons de décrocher un gros marché avec le leader français de la construction navale pour fabriquer des poutres en acier dans 18 références différentes. Avec le logiciel Alma, la programmation est facile et rapide, elle représente environ 1 heure par programme alors que sur le robot il faudrait une journée, sans compter le temps d’immobilisation du robot, » se félicite Nicolas Froment. Epaulé par ses fournisseurs Kuka et Alma, MétalFormage envisage d’ailleurs d’acquérir un nouveau robot suspendu avec deux postes et un vireur, le montage/démontage pouvant dès lors se faire en temps masqué.
Nicolas Froment a une vision claire de la stratégie à suivre : « Je suis convaincu que le soudage robotisé a de l’avenir. C’est aujourd’hui qu’il faut prendre le train en marche, car si on ne bascule pas aujourd’hui vers la robotique, on aura disparu dans 5 ans. Si nous avons gagné ce marché, c’est parce que nous avions un robot. Les grands donneurs d’ordres savent que grâce à la robotique il y a un gain financier, mais de manière encore plus importante, un gain sur les délais : on divise le temps et donc le prix de revient par 2 mais surtout on divise le délai par 2 ! » C’est bien la raison pour laquelle la robotique permet d’être compétitif avec les pays à bas coûts sur ces deux tableaux, avant même de parler de qualité.
MétalFormage aura su transformer une expérience difficile en atout durable. Nicolas Froment fait le bilan : « Il ne faut pas acheter un robot de soudure mais une enceinte de soudage : un robot, un logiciel de PHL, un poste à souder. Et faire appel à un intégrateur, car les constructeurs de robots ne savent pas intégrer la soudure et les constructeurs de postes à souder ne savent pas intégrer un robot… Le logiciel doit être parfaitement coordonné avec l’ensemble et en cela Alma nous a beaucoup aidés. » Nicolas Froment l’assure, les futurs clients d’Alma seront très bien reçus chez MétalFormage, dont le retour d’expérience sera précieux !
