Un rôle à retenir

Peu d'entreprises manufacturières peuvent dire que l'un des fondateurs est une star de cinéma bien connue. CINC Industries de Carson City, Nevada, can. Kevin Costner, de renommée hollywoodienne, a contribué au démarrage de cette entreprise en 1983. Cependant, l'entreprise préfère parler du rôle vital que partagent ses produits dans les réponses à des situations critiques telles que les catastrophes environnementales. La récente marée noire dans le golfe du Mexique en est un excellent exemple. C'est une histoire qui illustre le rôle clé que joue la capacité d'usinage de l'entreprise dans la fabrication de certaines des centrifugeuses les plus efficaces et les plus puissantes jamais construites.

Les machines-outils concernées sont principalement de grands tours et des fraiseuses de tournage de Doosan Infracore (West Caldwell, New Jersey). En plus d'autres pièces à tolérance serrée, ils sont utilisés pour produire les rotors qui représentent le cœur d'une centrifugeuse. L'usinage de précision garantit que les rotors des plus grands modèles de l'entreprise peuvent tourner jusqu'à 2 500 tr/min avec jusqu'à 55 gallons de liquide à l'intérieur de la chambre de séparation. Parce qu'un usinage précis donne des composants qui peuvent être équilibrés à quelques grammes près pour une rotation pratiquement sans vibration, les centrifugeuses fonctionnent de manière efficace et fiable même si le fluide à l'intérieur change considérablement de composition. Cette polyvalence les rend idéales pour les applications de nettoyage environnemental telles que la séparation du pétrole brut de l'eau de mer. L'importance de cette capacité a été prouvée dans le golfe du Mexique, où le rapport entre le pétrole et l'eau variait considérablement en fonction des conditions à la surface de l'eau de mer. Cependant, les centrifugeuses de la société sont également utilisées dans de nombreuses autres industries qui nécessitent un équipement de séparation des liquides efficace et économique. Les machines-outils de CINC Industries doivent être précises et efficaces pour produire des composants dans une gamme de tailles et une variété de matériaux de pièces. Par exemple, l'entreprise demande à ses tours d'effectuer à la fois le tournage brut et le tournage fin. Selon Bret Sheldon, l'actuel propriétaire et président, les tours qui soutiennent les opérations de fraisage sont particulièrement précieux. La combinaison du tournage et du fraisage élimine les configurations et améliore la précision des pièces, ce qui est important lorsqu'il s'agit de pièces volumineuses et lourdes. La combinaison et la rationalisation des processus aident également l'entreprise à équilibrer la production de ses centrifugeuses avec des travaux d'usinage à façon, une autre partie de son activité. La technologie à l'honneur Acteur, producteur et défenseur de la technologie, Kevin Costner est en effet l'un des fondateurs de CINC Industries. Lui et son frère Dan ont formé l'entreprise il y a 27 ans pour fabriquer un nouveau type de centrifugeuse basée sur la technologie développée par le département américain de l'énergie pour ses programmes nucléaires. À l'époque, une autre catastrophe liée à une marée noire faisait la une des journaux :l'épave du pétrolier Exxon Valdez dans le détroit de Prince Williams, en Alaska, l'un des lieux de pêche préférés des Costner. Retirer le pétrole des eaux autrefois pures du Sound est devenu une préoccupation urgente pour eux. Ils étaient impatients d'appliquer cette nouvelle méthode de séparation mécanique du pétrole de l'eau de mer pour aider à sauver le détroit. Dan était l'ingénieur et le directeur d'atelier de la nouvelle entreprise, tandis que Kevin (diplômé en finance) était le bailleur de fonds et le promoteur de l'entreprise. A l'origine, l'entreprise était située à
Californie. Le succès des centrifugeuses en Alaska a fait de l'entreprise une entreprise viable, et leur conception innovante a ensuite été adaptée pour être utilisée par les sociétés pharmaceutiques, les raffineries de biodiesel, les laboratoires liés à l'énergie et d'autres industries. Néanmoins, les Costner ne se sont jamais désintéressés de la technologie en tant qu'avantage potentiel en cas de catastrophe telle qu'une marée noire. En 1995, la société a déménagé à Carson City, Nevada. À cette époque, M. Sheldon s'est joint à l'entreprise en tant que directeur des opérations de fabrication. Son expérience était dans la fabrication et comprenait un passage chez Thiokol lorsque cette entreprise construisait des composants pour le programme de la navette spatiale. Il a finalement acheté CINC Industries en 1997, mais les Costner sont restés impliqués en tant que conseillers technologiques et partisans. Cette implication a conduit Kevin Costner à défendre le potentiel de cette technologie de séparation centrifuge devant le Congrès américain en mai 2010, alors que la marée noire dans le golfe du Mexique se déroulait avec des conséquences catastrophiques. Son témoignage a attiré beaucoup d'attention, entraînant finalement une augmentation des commandes de la plus grande centrifugeuse de CINC Industries. Ceux-ci ont été déployés avec succès dans le cadre de l'effort de nettoyage du Golfe. Heureusement, le puits fuyant a été bouché en août 2010, limitant ainsi les dommages environnementaux causés par cet accident. Cependant, les préoccupations accrues concernant la prévention et la réponse aux déversements d'hydrocarbures lors des opérations de forage en mer dans le monde entier ont entraîné de nouvelles commandes d'équipements auprès de CINC Industries. En effet, l'entreprise a commandé des machines-outils supplémentaires pour augmenter sa capacité d'usinage. Préparer le terrain CINC Industries opère dans une installation de 61 000 pieds carrés dans un parc d'activités à la périphérie de Carson City, qui se trouve dans le coin nord-ouest du Nevada. Elle emploie une trentaine de personnes dans ses usines de fabrication. La production de centrifugeuses, la gamme de produits phare de l'entreprise, implique une combinaison d'expertise de fabrication (en particulier de soudage) et de capacité d'usinage de précision. Cette combinaison est mieux illustrée dans la production de rotors, la partie de la centrifugeuse qui tourne à grande vitesse. Cette rotation fait tourner le liquide contenu dans la chambre de séparation. La force centrifuge qui en résulte fait que l'huile plus légère par volume se retire vers la partie intérieure de la chambre où elle peut être siphonnée, ne laissant que de l'eau propre. La conception inhabituelle du rotor et de la chambre des centrifugeuses de CINC Industries leur permet d'éliminer plus de 99 % de l'huile de l'eau contaminée entrante. L'eau sortant des centrifugeuses est suffisamment propre pour retourner directement dans l'océan, tandis que l'huile peut être collectée pour un éventuel raffinage. La plupart des rotors sont fabriqués à partir d'une variété de pièces moulées qui sont soudées ensemble, puis usinées. Un rotor typique nécessite environ 15 opérations de soudage et d'usinage distinctes. Le tournage est l'opération d'usinage la plus importante car il est idéal pour créer une géométrie qui doit être uniformément symétrique autour d'un axe. La façon dont ces pièces peuvent être tournées sur les machines-outils de CINC détermine directement leur performance dans la centrifugeuse. Rôle principal de Turning CINC Industries s'appuie sur deux centres de tournage CNC pour sa grande capacité de tournage de rotor :un Doosan Puma 400 LMB et un Puma 700. Les rotors du plus grand modèle de centrifugeuse sont produits sur le Puma 400 LMB. Cette machine de 50 ch peut tourner des pièces aussi grandes que 22 pouces de diamètre et 80 pouces entre les centres. Selon M. Sheldon, la capacité de fraisage de la machine lui permet de combiner les opérations en une seule configuration. Par exemple, la longue course de l'axe C est particulièrement utile pour atteindre des éléments qui nécessiteraient autrement une configuration complexe sur une fraiseuse. Plus important encore, l'élimination des configurations supplémentaires se traduit par un rotor fini avec plus de précision. La précision est essentielle car elle affecte l'équilibre du rotor, qui détermine sa capacité à tourner à grande vitesse avec de faibles vibrations. Une vitesse de rotation élevée est nécessaire pour séparer efficacement de grands volumes de liquides mélangés. Dans le même temps, les faibles vibrations empêchent les roulements de la centrifugeuse de s'user excessivement et d'augmenter les coûts d'exploitation et de maintenance. Beaucoup de ces rotors sont grands et lourds. Pour mettre cela en perspective, M. Sheldon note que le rotor en acier inoxydable du modèle V-20, qui peut gérer 200 gallons par minute, comporte un rotor d'environ 800 livres mesurant 20 pouces de diamètre. Le liquide contenu dans la chambre de séparation peut peser jusqu'à 400 livres. En équilibrant le rotor à moins de 3 grammes ou moins, la centrifugeuse peut fonctionner pratiquement sans vibration à 2 500 tr/min. Bien que le Puma 400 LMB permette à l'atelier de consolider un certain nombre d'opérations de tournage et de fraisage, les rotors en acier inoxydable doivent être retirés pour traitement thermique avant d'être retournés à cette machine pour le tournage de finition. « Cette machine a le couple et la rigidité pour gérer les opérations de tournage grossier ainsi que la précision pour le tournage de finition », déclare M. Sheldon. En plus des rotors en acier inoxydable, CINC produit également des modèles Hastelloy pour les applications de l'industrie pharmaceutique. Bien que ces rotors ne soient pas les plus gros produits par l'entreprise, le matériau de la pièce à usiner difficile nécessite une machine avec une puissance et un couple plus élevés. C'est ici que le modèle Puma 700 s'intègre bien. Cette machine est équipée d'un moteur de broche de 60 ch et peut accueillir des pièces aussi longues que 65 pouces avec des diamètres allant jusqu'à 35,5 pouces. Cette machine est capable d'effectuer les coupes lourdes nécessaires à l'usinage de l'Hastelloy, qui a tendance à s'écrouir lorsqu'il est soumis à des coupes légères. Selon M. Sheldon, les machines Doosan se sont révélées être des bêtes de somme fiables qui respectent des tolérances strictes. Il attribue cela à la taille et au poids de leurs lits en fonte Meehanite. Les lits présentent une construction à tube de torsion, ce qui signifie qu'ils sont construits autour d'un cylindre en fonte. La forme cylindrique est naturellement résistante à la flexion, améliorant ainsi la rigidité globale de la machine. La construction en caisson des voies d'axe maintient également la machine rigide, en particulier sous la charge de coupe à pleine puissance. Ces caractéristiques permettent à l'atelier de conserver la précision malgré la grande taille des pièces. "Nous produisons régulièrement des surfaces de roulement de rotor sur ces machines à ± 0,0002 ou 0,0003 pouce, selon la taille du rotor", explique M. Sheldon. Pas une pièce en un acte La machine la plus récente de l'atelier est un Doosan Puma VT1100, un tour vertical. Cette machine peut accueillir des pièces allant jusqu'à 45 pouces de diamètre et 40 pouces de hauteur. Il est doté d'un moteur de broche d'une puissance nominale de 60 ch (continu) et de 75 ch (cycle de service intensif de 30 minutes). En plus de donner à l'atelier une autre ressource pour le tournage de grandes pièces, il soutiendra également la production d'une centrifugeuse modèle V-40 que CINC Industries développe. Ce modèle traitera des volumes de liquide encore plus importants et fournira des taux de séparation encore plus élevés que le plus grand modèle actuel. Les rotors du V-40 mesureront 40 pouces de diamètre. Étant donné que CINC Industries effectue des usinages sous contrat en plus de produire sa gamme de centrifugeuses, le fait de disposer d'une gamme de grands centres de tournage et de tournage-fraisage permet à l'entreprise d'attirer des emplois de clients dans les secteurs de l'énergie nucléaire, des éoliennes et d'autres industries, a déclaré M. Sheldon. Cette stratégie de diversification a bien servi l'entreprise au cours de la récente récession. Néanmoins, la société a l'intention de rester concentrée sur sa gamme de centrifugeuses. Bien que la marée noire du Golfe ne fasse plus la une des journaux, les efforts de nettoyage sont toujours en cours. De plus, les entreprises qui s'orientent vers une fabrication durable et des technologies vertes s'intéressent de plus en plus aux opérations sans rejet. Cette tendance, selon M. Sheldon, créera de nouvelles applications pour la séparation à haute efficacité des liquides destinés au recyclage.