Stimuler l'efficacité et la croissance : passer aux machines à transfert rotatif

Les ateliers d'usinage les plus performants sont ceux qui s'efforcent constamment de s'améliorer. C'est pourquoi les entreprises recherchent les meilleures technologies et travaillent à les utiliser de la manière la plus efficace. Le fondateur d'American Turned Products (ATP) était dédié à l'amélioration, un état d'esprit qu'il a insufflé dans la culture de l'entreprise. Cela a bien servi l'entreprise, la conduisant à passer d'un atelier de machines à vis à une entreprise utilisant principalement des machines à transfert rotatif, se développant et s'étendant vers de nouveaux marchés au fil du temps.

Jeff Prescott, technicien Hydromat, fait fonctionner deux machines Hydromat qui produisent la même pièce. Les deux sont des machines à 16 postes avec unités de broche d'outils verticales et robots Fanuc avec alimentation par trémie.

Un héritage d'usinage

ATP a ses racines dans Eighmy Corp., fondée en 1956 par Harry Eighmy, machiniste de métier. L'entreprise s'est implantée à Conneaut, Ohio, usinant des pièces simples pour l'industrie automobile. Elle exploitait des machines multi-broches, fabriquait ses propres outils, effectuait du rectifiage OD et ID et entreprenait certains montages d'ensembles.

Le fils de Harry, Gerald B. "Jerry" Eighmy, a obtenu son diplôme au Conneaut High School, a travaillé sur les bateaux de minerai pour U.S. Steel pour rassembler l'argent nécessaire pour l'université. Il a fréquenté le Heidelberg College, obtenant un diplôme en chimie. Peu après l'obtention de son diplôme, Jerry a commencé à travailler pour son père dans l'entreprise familiale d'usinage.

Après plusieurs décennies d'exploitation, Eighmy Corp. a obtenu un nouveau contrat pour un projet d'arbre de ceinture de sécurité et a acheté trois machines Davenport. Cependant, les pièces nécessitaient un traitement thermique et un placage, qui n'étaient pas disponibles à Conneaut à l'époque. La ville la plus proche pour ces services était Erie, en Pennsylvanie. Ainsi, en 1984, Jerry a fondé American Turned Products à Erie. C'était un mouvement stratégique pour réduire les délais de la chaîne d'approvisionnement et consolider les partenariats avec les fournisseurs. Cela a également créé une usine de fabrication de niche distincte avec toutes les machines Davenport produisant des pièces automobiles. L'entreprise a finalement commencé à ajouter des machines et des services au fur et à mesure que de nouvelles opportunités se présentaient.

Les copropriétaires d'ATP, Harry Eighmy (à gauche, photographié avec le vice-président des relations clients Drew Hoffman et le responsable ingénierie Nick Adams), ainsi que son frère, copropriétaire et PDG Scott Eighmy, travaillent à diversifier l'activité de l'entreprise.

Pendant son temps dans l'industrie de l'usinage, Jerry s'est fortement impliqué dans la National Screw Machine Products Association (NSMPA), aujourd'hui connue sous le nom de Precision Machined Products Association (PMPA). Jerry a siégé dans de nombreux comités, ainsi qu'au conseil d'administration et en tant que président de l'association. Il a également reçu le Merit Award, la plus haute distinction de l'association, pour son service à l'association et à l'industrie. Il est décédé en 2018 après une longue maladie, laissant les rênes à ses deux fils : Scott Eighmy, copropriétaire et PDG, et Harry Eighmy, copropriétaire et COO.

Amélioration continue

Parmi ses employés, Jerry était connu pour son dévouement aux principes d'amélioration continue, et voulait toujours avoir des données pour étayer ses recherches. « Il avait tous ces carnets triés par machine et par travail, empilés dans son bureau », déclare le responsable ingénierie d'ATP, Nick Adams. « Quand un point était débattu au sein de la famille, il en sortait un du bas d'une pile, tournait une page et disait : "Nick, regarde ça." »

Cette emphase sur l'amélioration a conduit à d'autres changements dans l'entreprise, notamment la mise en œuvre de la fabrication allégée (lean manufacturing) il y a quatre ans. Ces principes, énoncés dans des livres tels que "Two Second Lean" de Paul A. Akers, incluent l'éducation et la mise en œuvre de l'amélioration des processus 3S (trier, nettoyer et standardiser). Selon les employés, ces changements ont contribué à améliorer la relation de travail entre les ouvriers de production, l'ingénierie et la direction. « Il est facile de dire que c'est la responsabilité de quelqu'un d'autre. Nous encourageons chaque employé à changer ce qui le dérange », explique M. Adams. « Ensuite, nous documentons le problème, avant et après, les étapes pour le résoudre, et nous montrons comment il a été résolu en vidéo. » Ces améliorations sont jugées pour recevoir des prix mensuels. Certaines sont petites, comme nettoyer un poste de travail, et d'autres sont de grandes idées, comme réviser toute la zone d'expédition. « Cela donne à l'employé la propriété de son travail quotidien et l'autorité pour faire des changements, donc le moral monte », ajoute-t-il, « et arrête le doigt pointé, et nous travaillons tous mieux en équipe. »

Étendre l'entreprise

Jeff Prescott change un outil sur une machine Hydromat Epic R/T avec plusieurs unités verticales et des brides CNC à trois axes sur les broches d'outils horizontales. ATP a obtenu sa première machine à transfert rotatif Hydromat en 1989, et elle est devenue depuis la méthode de prédilection de l'entreprise pour les pièces tournées de production.

L'usine d'Erie d'ATP de 50 000 pieds carrés abrite actuellement trois machines Hydromat, ainsi que des machines multi-broches CNC, des machines CNC bi-broches et des tours CNC suisses mono-broche qui produisent principalement des pièces automobiles et hydrauliques.

Lorsque le moment est venu pour les Eighmy de choisir entre s'étendre à Erie ou construire une deuxième installation ailleurs, ils ont choisi cette dernière option. La nouvelle usine de 45 000 pieds carrés à Fairview, en Pennsylvanie, à 15 miles d'Erie, a été établie en 1998. L'usine de Fairview, qui sert de siège social à l'entreprise, est principalement une installation de transfert rotatif avec six machines Hydromat en production et une de plus en cours de construction au siège de Hydromat à St. Louis, Missouri. Elle abrite également des machines de perçage, des centres de tournage Emag et des tours Shimada-Kitako, et effectue certains processus secondaires tels que le rectifiage CNC, la finition d'alésage et le débourbage thermique.

Pourquoi construire à Fairview plutôt que d'étendre l'usine d'Erie ? « Nous pensions qu'il serait plus facile de gérer une installation de 100-150 personnes plutôt qu'une énorme usine », déclare Harry Eighmy. « Nous voulions construire une culture plus forte au sein de deux installations. » Il admet que le modèle à deux usines a des inconvénients ; il est plus coûteux de gérer deux installations et nécessite deux de tout. Mais Harry suggère que bien qu'il y ait des dépenses supplémentaires pour exploiter deux installations, il peut également atteindre certaines économies d'échelle.

En 1990, ATP a ouvert une usine Davenport à El Paso, Texas, pour le travail automobile. « Cette usine desservait les maquiladoras au Mexique fournissant des pièces de ceintures de sécurité et d'airbags », dit Harry. « Nos clients avaient des usines au Mexique, donc pour éviter les frais de fret d'Erie jusqu'à Tijuana, Juarez, Reynosa et Monterrey, il était logique de localiser une usine au Texas. » En 2006, l'usine d'El Paso a été vendue à Arrow Manufacturing, maintenant Metal Seal Corp., permettant à Harry de revenir chez lui pour se concentrer sur leurs deux usines en Pennsylvanie.

La perturbation stimule l'innovation

Le technicien Hydromat Ron Mourton vérifie la précision des pièces. Entre 60 % et 70 % du chiffre d'affaires d'ATP est produit sur des machines Hydromat en raison de leur capacité à fabriquer rapidement de grandes quantités de pièces de haute qualité.

ATP était principalement une maison de machines à vis Davenport et Acme pendant de nombreuses années, mais son ouverture à l'amélioration l'a finalement amenée à changer sa vision de l'usinage de production. « Nous réalisions un gros programme pour la division Home and Laundry de GE et on nous a donné l'opportunité de produire une bien plus grande partie de ce programme », dit Harry. En raison de cette opportunité, l'entreprise cherchait de nouvelles façons de produire rapidement de grandes quantités de pièces de haute qualité. « Je connaissais des gens qui étaient membres de la NSMPA (PMPA) et qui avaient des Hydromat et en étaient très satisfaits », dit-il. Les Eighmy ont été intrigués par la machine Hydromat et la possibilité qu'elle puisse répondre aux besoins de l'entreprise.

En 1989, ATP a investi dans deux machines Hydromat 25-12 de style héritage. Elle a rapidement constaté que ses calculs étaient corrects - les machines à transfert rotatif pouvaient fabriquer des pièces de haute qualité plus rapidement, produisant des quantités plus importantes. Par exemple, ATP fabriquait auparavant l'arbre de ceinture de sécurité spécialisé sur ses machines Davenport. « Nous avons outillé un Hydromat pour ces arbres de ceinture de sécurité, et nous avons pu réduire le temps de cycle de moitié en utilisant l'Hydromat par rapport au Davenport », dit Harry. L'entreprise ne s'est pas retournée, et depuis lors, les Hydromat sont la machine de prédilection pour les pièces tournées de production.

Deux ans après l'arrivée des premières machines, ATP a acheté une autre machine Hydromat, cette fois une 45-12. Ils ont découvert que ce nouvel ajout pouvait fabriquer la pièce d'arbre encore plus rapidement et en plus grandes quantités. Avec du temps libre sur les machines originales, l'entreprise a outillé l'une des 25-12 pour une pièce d'airbag automobile. Cela s'est avéré être un marché lucratif. « Dans les années 1990, les composants d'airbag sont devenus un énorme marché pour des voitures plus sûres », explique Harry. « Le public exigeait un véhicule plus sûr, et le nombre d'airbags par véhicule ne ferait qu'augmenter. Nous sommes entrés sur ce marché tôt, et c'était de la fabrication de niche, donc nous avions un pied dans l'industrie des pièces d'airbag. »

Les machines à transfert rotatif n'étaient pas nécessairement un choix évident pour le travail d'ATP. Selon M. Adams, le maintien de pièce peut être un défi avec les machines à transfert rotatif, surtout avec les types de pièces que l'entreprise produit. « Beaucoup de ce que nous faisons a une forme unique, ce ne sont pas de jolies barres rondes », explique-t-il. Cependant, cela est devenu moins un problème avec le temps. « Au fil des ans, j'ai vu le maintien de pièce d'Hydromat s'améliorer - la cohérence, poste par poste », ajoute-t-il. « Dans l'économie d'aujourd'hui, c'est ce qui, je pense, distingue Hydromat. »

Selon M. Adams, les avantages des Hydromat sont leur vitesse et le volume de pièces qu'ils peuvent produire. Ces caractéristiques entrent en considération lorsque l'atelier décide de faire tourner un travail sur une machine multi-broches ou un Hydromat. « Quand ATP a un volume élevé et le besoin de vitesse, le travail finit par être orienté vers l'Hydromat », dit-il.

Ron Mourton ajuste le programme Epic sur l'une des machines Hydromat R/T 32/45-16 d'ATP. L'entreprise travaille à réduire les temps de cycle en égalisant les temps de coupe à chaque poste, en réorganisant les séquences pour réduire les temps de cycle de seulement une demi-seconde.

L'amélioration continue joue également un rôle dans le succès soutenu de l'entreprise avec l'utilisation des machines Hydromat. Cela signifie réduire les temps de cycle en examinant la programmation et l'outillage, et en réorganisant les postes. « Une fois que vous voyez comment tous les postes travaillent ensemble, l'objectif est d'avoir des temps de coupe égaux à chaque poste. ATP est bon pour égaliser les temps. Nous réorganisons la séquence pour gagner ne serait-ce qu'une demi-seconde », dit M. Adams. « Quand on travaille avec les gens d'Hydromat, ils pensent parfois qu'on est fous. On demande toujours l'impossible. »

Changement de culture

Actuellement, il y a six Hydromat à l'installation de Fairview, toutes des machines à alimentation par barres. Trois machines produisent des pièces pour l'automobile et les autres travaux plus établis d'ATP. Les trois autres produisent environ 65 000 pièces pour des projets non automobiles nouvellement acquis.

L'introduction des machines à transfert rotatif a radicalement changé l'entreprise. « Dans les cinq à dix ans suivant l'arrivée de nos premiers Hydromat, 60 % à 70 % de notre chiffre d'affaires était produit avec nos Hydromat », explique Harry. « Aujourd'hui, nous constatons que le pourcentage est encore à peu près le même. Nous sommes principalement un atelier Hydromat. » Le vice-président des relations clients de l'entreprise, Drew Hoffman, résume la philosophie de l'entreprise concernant l'utilisation des machines Hydromat : « Nous essayons de produire des pièces complètes rapidement, dans un processus stable, à travers une machine à transfert rotatif. »

Le technicien Hydromat Alan Sargent vérifie chaque pièce en aluminium produite sur cette machine Hydromat Epic R/T 32/45-16 à alimentation par barres. Les six Hydromat de l'installation Fairview d'ATP sont alimentés par barres et produisent des pièces pour une gamme d'industries.

Selon Harry, les changements sont durables. « Cela s'incruste dans votre culture », dit-il. « Ce que je veux dire par là, c'est que quand vous commencez à faire tourner ce style de machine, généralement vous ne voulez pas faire entrer un autre acteur. Nous avons un très bon partenariat avec Hydromat. Nous avons leurs machines depuis 30 ans maintenant. »

Alors que Scott et Harry font avancer ATP vers l'avenir, ils prennent en compte les changements qui se produisent dans l'industrie automobile. L'entreprise a connu des perturbations dans cette industrie auparavant - une pièce de direction hydraulique qu'ils font tourner depuis de nombreuses années va bientôt disparaître, laissant la place à la direction électrique pour prendre complètement le relais. Leur travail sur les moteurs diesel de gros camions a diminué ces dernières années en raison de moteurs meilleurs avec une durée de vie plus longue, une tendance qui se poursuivra. Et la révolution des véhicules électriques affectera leurs projets liés aux combustibles fossiles à l'avenir. « Nous avons grandi avec l'automobile, donc nous ne sommes pas nécessairement totalement paniqués par les hauts et les bas de l'industrie, et sa compétitivité », conclut Harry. « Mais nous cherchons certainement une gamme de projets plus solide pour la stabilité et la diversification de notre portefeuille de produits. » Les frères travaillent à diversifier le travail de l'entreprise et à ajouter plus de variété à sa production de pièces pour lisser les aspérités.

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Lien : gbm.media/hydromat