Comment choisir la machine de découpe laser idéale pour vos besoins de fabrication

Note : Cet article a été publié à l'origine sur thefabricator.com le 8 janvier 2018, et a été republié ici avec la permission de l'auteur.

Comment procéderiez-vous pour acheter une machine de découpe laser ? Ce n'est pas une tâche de tous les jours, et par conséquent, certains ateliers ne savent pas par où commencer. Ce guide peut aider les fabricateurs à poser les bonnes questions lors de cet achat important.

Pour la plupart des fabricants, l'achat d'une machine de découpe laser industrielle est un investissement majeur. Ce n'est pas seulement le prix initial que vous payez, mais le fait que l'achat aura un grand impact sur l'ensemble du processus de fabrication. Si le mauvais équipement est choisi, vous devrez vivre avec la décision pendant un bon moment. Il n'est pas inhabituel de voir des fabricants garder un laser pendant sept à dix ans.

Connaissez-vous la meilleure façon d'acheter une machine de découpe laser ? Même si vous en possédez déjà une, quand l'avez-vous achetée et qu'est-ce qui a changé depuis ?

Ce guide devrait vous aider à prendre une décision d'achat d'équipement qui propulsera vos opérations de fabrication vers de nouveaux sommets.

Quelle est l'application ?

Peut-être la vraie question est : « Devrais-je même acheter une machine de découpe laser ? » Pour de nombreuses raisons, investir dans un système de découpe différent peut avoir plus de sens pour les activités de fabrication d'une entreprise. Explorer toutes les options disponibles peut minimiser les regrets futurs possibles.

Selon le volume de pièces, une presse d'estampage peut offrir le coût le plus bas par pièce. Quand on parle de formage de métal dans une presse, cependant, on parle aussi de la nécessité d'investir dans l'outillage. L'estampage présente aussi la capacité d'effectuer plusieurs tâches, comme le formage et le taraudage, dans le cadre du processus de production.

Une presse à poinçonner à tourelle traditionnelle peut découper des trous et des formes économiquement — mais, encore une fois, cela implique l'outillage. Une machine de poinçonnage ne peut pas non plus égaler les vitesses de production des machines de découpe laser. Comme avec une presse d'estampage, un certain formage peut être fait sur la presse à poinçonner.

Un système plasma haute définition est bon pour les matériaux épais et pour les applications où la qualité de bord n'est pas critique. Un jet d'eau abrasif est aussi bon pour les matériaux épais et pour les applications où le métal ne peut pas avoir une zone affectée par la chaleur, ce qui est un problème avec la plupart des méthodes de coupe thermique. Les systèmes de coupe plasma et jet d'eau coûtent moins cher que les machines de découpe laser, mais souvent n'égalisent pas la vitesse de coupe du laser. Bien sûr, les systèmes de coupe plasma et jet d'eau peuvent augmenter la productivité avec l'utilisation de plusieurs têtes et la capacité de couper des blancs empilés ; l'application influencerait évidemment ce dont vous avez exactement besoin.

Avons-nous vraiment besoin d'investir dans la découpe laser ?

Une entreprise qui n'a pas de machine de découpe laser sous-traite généralement le travail à un ou plusieurs ateliers avec cette capacité. Ce scénario n'implique pas beaucoup de risque et peut fonctionner si vous avez une certaine flexibilité avec les délais.

Mais viendra un moment où vous devrez vous demander s'il est temps pour l'entreprise d'internaliser la découpe laser. Cela doit être considéré même si la relation commerciale avec le sous-traitant est excellente.

Comment savoir si c'est le bon moment pour posséder un laser ? Regardez combien vous dépensez mensuellement pour des pièces découpées au laser. Dans les mots de Henry Ford : « Si vous avez besoin d'une machine et ne l'achetez pas, vous finirez par constater que vous l'avez payée et ne l'avez pas. »

Si la décision est prise d'internaliser la découpe laser, vous pouvez être mis dans une position où vous devez justifier pourquoi l'investissement doit être fait. Les coûts associés à la sous-traitance de la découpe laser ne sont que le point de départ pour la justification. De combien le processus de fabrication sera-t-il plus productif avec la découpe laser interne ? Comment cela affecte-t-il les délais ? D'un point de vue des dépenses, non seulement vous avez le coût de la machine de découpe laser, vous avez les coûts de main-d'œuvre et consommables, comme le gaz d'assistance pour la découpe laser.

Trouver ces réponses donnera à la direction supérieure ou même à une institution de prêt une idée sur les économies de production et le retour sur investissement (ROI) subséquent suite à l'investissement initial.

Que signifie contrôler le processus de découpe laser ?

En dehors des questions monétaires, quand les fabricants donnent des raisons pour lesquelles ils envisagent l'achat d'une machine de découpe laser, ils mentionnent « contrôle ». Posez-vous ces questions pour voir si vous tombez dans cette catégorie :

1. Combien de fois avons-nous perdu des affaires à cause de livraisons tardives ?
2. Avons-nous déjà dû rejeter des pièces à cause d'une mauvaise qualité ?
3. Comment cela aiderait-il notre image si nous avions nos propres capacités de découpe laser ?

De qui devrions-nous acheter la machine de découpe laser ?

En tant que fabricant, vous avez de nombreuses sources pour acheter une machine de découpe laser. Il y a des revendeurs spécialisés dans l'équipement d'occasion et des fabricants d'équipement d'origine qui offrent des équipements de coupe à la pointe de la technologie et même des machines reconditionnées qui n'ont peut-être pas la puissance de production des machines neuves, mais qui peuvent encore performer bien plus efficacement que des machines d'un âge similaire sans retravail.

Posez aux fabricants des questions sur la disponibilité du service. La technologie d'aujourd'hui ne nécessite pas autant de maintenance, mais quand une machine tombe en panne, vous la voulez de nouveau opérationnelle le plus vite possible. Renseignez-vous aussi sur la disponibilité des pièces et la livraison. Encore une fois, une machine de découpe laser qui ne peut pas couper à cause d'une pièce endommagée ne sert à rien.

Soyez conscient que les machines de découpe laser des fabricants reconnus dans l'industrie ont généralement des valeurs de revente plus élevées.

CO₂ ou technologie Fibre ?

Deux types de lasers composent actuellement la majorité du marché industriel : les lasers à gaz CO₂ traditionnels et les lasers à fibre à état solide plus récents. Les lasers CO₂ ont été les chevaux de bataille de l'industrie de la fabrication métallique pendant les deux décennies précédentes. Ces lasers fonctionnent en faisant passer de l'électricité à travers un résonateur rempli de gaz (qui inclut le CO₂) et en utilisant des miroirs pour focaliser et délivrer le faisceau. Dans un laser à fibre, des banques de diodes sont utilisées pour créer le laser, qui est canalisé et amplifié par un câble à fibre optique — similaire à celui utilisé dans l'industrie des télécommunications.

Le laser à fibre, qui a fait ses débuts vers 2008, a des coûts d'exploitation plus bas et offre des vitesses de coupe plus élevées que le laser CO₂. Au début, la technologie fibre ne pouvait couper à ces vitesses plus élevées que sur des matériaux minces, mais avec l'avènement de lasers plus puissants, les lasers à fibre démontrent des vitesses de coupe robustes même dans du matériau de 12,7 mm (0,5 pouce) d'épaisseur. En conséquence, les lasers à fibre ont tendance à être un choix populaire malgré leur prix plus élevé.

Aussi, la technologie fibre peut ouvrir de nouvelles opportunités pour un fabricateur. Ces machines peuvent couper des matériaux réfléchissants, comme le laiton et le cuivre, alors que cette tâche est difficile pour les lasers CO₂.

Certaines applications restent encore mieux adaptées aux lasers CO₂, comme les applications qui nécessitent une bonne qualité de bord sur des matériaux plus épais ou spécialisés. Aussi, certains fabricants peuvent se sentir à l'aise avec la technologie CO₂ parce qu'ils l'ont utilisée pendant plusieurs années, et l'entreprise a une expertise de maintenance interne.

Après la fin de la période de garantie, gardez à l'esprit que vous devrez prendre une décision sur la maintenance continue. Êtes-vous à l'aise de compter principalement sur le fabricant pour le service, ou aimez-vous être autonome, en comptant peut-être sur une source tierce pour toute maintenance ? Parce que le laser à fibre a moins de pièces mobiles ou de miroirs quand il s'agit de génération laser, contrairement à un résonateur CO₂ conventionnel, il nécessitera moins de maintenance sur sa durée de vie.

Aurons-nous besoin de manutention de matériaux ?

Choisir un certain niveau d'équipement de manutention de matériaux automatique est aussi une considération importante. C'est encore plus important aujourd'hui, principalement en raison des vitesses de coupe significativement plus rapides de la technologie laser à fibre.

C'est pourquoi il est nécessaire de comprendre comment vous utiliserez cette nouvelle capacité de découpe laser. Prévoyez-vous de faire fonctionner le laser seulement quelques heures par jour ou plusieurs quarts ? Basé sur le temps typique pour traiter une feuille de matériau, votre opérateur peut-il suivre le chargement et déchargement manuel du laser, même s'il a une deuxième table navette ? Quelle est l'importance de minimiser le coût de main-d'œuvre dans la production de pièces pour faire un profit et rester compétitif dans votre entreprise ?

Parfois, les fabricants de métal choisissent de ne pas acheter d'automatisation de manutention de matériaux immédiatement. Si vous choisissez cette voie, assurez-vous que les systèmes de palettes ou même une tour de stockage et récupération automatisée peuvent être ajoutés facilement à l'avenir.

Aurons-nous besoin de nouveau logiciel ?

Dans de nombreux cas, les fabricants utilisent déjà un logiciel auquel tout le monde est habitué. Ce logiciel pourra-t-il fonctionner efficacement avec la nouvelle machine de découpe laser, ou serait-il préférable d'acheter le logiciel du fabricant ? Si c'est le cas, quelles nouvelles capacités viennent avec le nouveau logiciel ?

Comme de plus en plus du monde de la fabrication parle d'interconnectivité accrue entre les machines et les systèmes logiciels, il convient de demander si le nouveau logiciel est capable de faire fonctionner d'autres machines déjà en place dans l'atelier. De plus, il vaut la peine d'avoir une conversation sur la façon dont le laser pourrait s'intégrer dans le réseau de l'entreprise. Les vitesses de découpe laser ne sont pas la seule chose qui augmente à un rythme incroyablement rapide ; la collecte d'informations de fabrication pertinentes en un clin d'œil mène à une prise de décision plus opportune et percutante pour les fabricants.

Quel est le vrai coût de fonctionnement de l'équipement ?

Avec un tel investissement important, un fabricant a besoin de savoir à quel niveau d'efficacité l'équipement fonctionne. Vous devez savoir plus que simplement si la machine tourne ou ne tourne pas. C'est là qu'intervient la surveillance de la performance de l'équipement.

Il est important pour vous de découvrir si un logiciel peut mesurer l'efficacité globale de l'équipement (OEE) de la machine de découpe laser en temps réel. Si oui, le logiciel peut-il être utilisé pour vos autres machines de découpe laser, si vous en avez, pour que vous puissiez découvrir une « capacité cachée » là où vous pensiez qu'il n'y en avait pas ?

Avec un coût d'environ 1 pour cent du prix de l'équipement, un logiciel de surveillance peut fournir un gain de productivité de 10 à 50 pour cent avec des retours sur investissement de moins de quatre mois.

Comment financerons-nous l'achat ?

Alors que certains fabricants paient comptant pour un laser, la majorité utilise une certaine méthode pour financer l'achat. Ne supposez pas que votre banque est la meilleure source pour financer l'achat d'équipement laser. Regardez d'autres alternatives, y compris le fabricant, dont beaucoup possèdent leurs propres bras de financement.

Aussi, ne supposez pas que vous recevrez un meilleur service si vous choisissez l'option de financement du fabricant.

Qu'implique la livraison et l'installation ?

Une préparation est requise pour une livraison et une installation réussies. Premièrement, quel type de fondation, le cas échéant, sera requis ? Deuxièmement, la machine de découpe laser doit être située au bon endroit dans l'installation, de préférence loin des zones environnementales difficiles. Vous devriez aussi avoir trouvé le meilleur emplacement pour le laser afin qu'il contribue à un flux efficace de blancs découpés au laser vers les processus de fabrication en aval.

Pour beaucoup d'entreprises, la livraison d'un nouvel équipement de fabrication majeur est une nouvelle expérience. La compagnie qui a fourni la machine de découpe laser peut répondre à vos questions sur l'expédition et le levage ; ils font cela tout le temps.

Que peut-on faire pour faciliter la décision d'achat ?

Répondre à ces questions et obtenir des devis basés sur les retours peut être utilisé pour réduire la sélection du fournisseur d'une machine de découpe laser à deux ou trois sources. À partir de là, vous devez trouver le bon modèle, poser les bonnes questions lors des démonstrations d'équipement, et travailler vers un prix acceptable. Rappelez-vous, il y a beaucoup d'éléments importants à discuter lors de la négociation finale.

L'achat d'une telle machine peut être une tâche écrasante. C'est pourquoi il pourrait être judicieux de rejoindre une association industrielle, comme l'Association des Fabricants et Manufacturiers, pour réseauter avec des pairs de la fabrication pour apprendre d'eux, ou même chercher l'aide de quelqu'un qui a traversé ou est familier avec ce type d'achat d'équipement industriel. Un tel effort s'avérerait probablement payant.