Comment planifier et mettre en œuvre l'automatisation dans une usine de moulage par injection
Comme dans toute industrie, le monde des plastiques est en constante évolution et croissance. Souvent, cela signifie que les entreprises investissent dans l'automatisation pour améliorer la productivité et augmenter la capacité et l'efficacité. Si vous n'avez pas encore pris le temps d'envisager l'automatisation pour votre entreprise, c'est le moment idéal pour le faire. Au fur et à mesure que vous tardez à agir, vos concurrents gagnent une longueur d'avance pour maximiser leurs profits, la qualité de leurs produits et la valeur globale qu'ils offrent à leurs clients, grâce à l'automatisation.
Avant de discuter de la meilleure façon de mettre en œuvre l'automatisation au sein de votre entreprise, aidons rapidement ceux d'entre vous encore sur la clôture pour décider si l'automatisation vous convient.
Devez-vous envisager l'automatisation ?
À quoi devez-vous faire attention lorsque vous envisagez l'automatisation ? Commencez avec votre main-d'œuvre existante. Si vous avez du mal à trouver des opérateurs, des ingénieurs de procédés ou des techniciens de maintenance qualifiés, l'automatisation peut presque certainement vous aider à augmenter l'efficacité et la qualité globales. L'automatisation fonctionne presque toujours plus rapidement et occupe moins d'espace au sol qu'une opération manuelle. Les systèmes d'automatisation n'ont pas non plus besoin de pauses et peuvent offrir une cohérence que le fonctionnement manuel ne peut pas. La cohérence accrue du temps de cycle améliore non seulement la qualité du produit, mais peut également vous aider à identifier les coûts d'exploitation et le rendement de production plus précisément. L'automatisation peut vous aider à avoir plus de succès lorsque vous êtes en compétition avec d'autres mouleurs.
Il est également sage de considérer les produits que vous créez. L'automatisation est une étape importante et nécessaire si vous travaillez avec des pièces qui ont des caractéristiques de surface délicates, sont composées de matériaux plus souples et/ou ont des dimensions critiques qui doivent être maintenues pendant le processus de moulage. Toute interaction incontrôlée avec l'homme peut endommager une pièce ou diminuer sa qualité. De nombreuses pièces médicales ou électroniques haut de gamme sont particulièrement sensibles à la contamination par interaction humaine. L'automatisation est donc essentiellement une nécessité si vous travaillez avec des produits pour l'un ou l'autre de ces domaines.
Même après le moulage des pièces, l'automatisation peut aider à augmenter l'efficacité globale et à réduire les coûts totaux. L'automatisation peut être utilisée directement sur la machine de moulage où vous pouvez garder le contrôle sur les pièces grâce aux opérations de post-moulage et même dans l'emballage final. Si le processus peut être effectué directement sur la presse à l'aide de l'automatisation, il n'est pas nécessaire d'expédier des pièces vers et depuis les entrepôts pour un traitement ultérieur. L'automatisation réduit les erreurs et les défauts et limite les variables afin que votre entreprise puisse se concentrer sur l'accomplissement des tâches, et non sur la gestion des erreurs.
Implémentation de l'automatisation
Décider d'automatiser est la partie facile. L'étape suivante, et la plus importante, consiste à déterminer la meilleure façon de mettre en œuvre l'automatisation dans votre processus et votre cellule de moulage par injection. Il y a plusieurs éléments que vous devez examiner et considérer pour déterminer comment l'automatisation fonctionnera le mieux pour vous et votre entreprise.
• Vos employés ont-ils les compétences nécessaires pour mettre en œuvre l'automatisation dont vous avez besoin ? Il est important de vous assurer que le niveau d'automatisation correspond à l'ensemble des talents humains de votre entreprise. Prenez un moment pour déterminer quels membres de votre équipe sont les mieux placés pour travailler avec vos robots et votre système d'automatisation une fois installés. La plupart des systèmes robotiques nécessitent des ingénieurs, des techniciens ou du personnel de maintenance qui peuvent comprendre les dispositifs électromécaniques, les robots, les commandes API et la pneumatique. Si vous n'avez pas d'employés possédant cette expérience et ces connaissances, vous devrez souvent faire appel à des sous-traitants et/ou à l'OEM d'automatisation pour une assistance et un service futurs. Lorsqu'un problème survient, vous ne serez pas en mesure de le traiter immédiatement par l'intermédiaire du personnel actuel, mais vous serez plutôt obligé d'attendre l'arrivée d'une aide extérieure.
N'ayez pas l'impression que pour automatiser efficacement votre processus, vous devez sortir et embaucher du personnel supplémentaire (bien que ce soit une solution et conduirait plus que probablement à des avantages à long terme). Au lieu de cela, les opérateurs que vous avez déjà devraient être en mesure de faire le travail; ils ont juste besoin d'une formation et d'un soutien appropriés. Votre fournisseur OEM offrira probablement cette formation au moment de l'installation. Profitez-en et donnez à vos opérateurs toutes les chances d'apprendre votre système d'automatisation de fond en comble.
Si votre équipe interne peut résoudre bon nombre des problèmes d'automatisation typiques qui se produisent, votre entreprise conserve toutes ces connaissances acquises. Cela signifie que vous n'avez plus besoin de dépenser inutilement pour faire appel à une aide extérieure pour résoudre les problèmes de routine. Cela vous permet également de remettre votre automatisation en ligne dès que possible après un problème, en minimisant les coûts et en maximisant l'efficacité grâce à une disponibilité accrue. De plus, une équipe technique qui comprend votre fonctionnement et se sent à l'aise avec votre automatisation interne actuelle devrait avoir la capacité d'améliorer continuellement votre système d'automatisation à mesure que la technologie progresse.
• L'automatisation s'intègre-t-elle bien dans votre espace de travail ? Tout le monde sait que l'espace au sol est précieux, mais l'automatisation « en chausse-pied » dans un espace trop petit ou mal planifié peut, et aura pour la plupart, un impact direct sur la disponibilité de l'ensemble de la cellule de moulage. Lorsque cela est possible, planifiez l'espace de travail en fonction des exigences d'automatisation ou de processus, en veillant à fournir une zone adéquate pour les mouvements et les actions nécessaires effectués par et sur l'équipement. Le sous-dimensionnement de la zone de travail peut limiter l'optimisation du processus et l'efficacité de l'automatisation.
Assurez-vous d'avoir suffisamment d'espace autour de la cellule du robot et un accès adéquat à travers la protection.
Il est important de se rappeler que vous aurez besoin d'accéder à l'équipement pour la maintenance et le dépannage en cas de problème. Le remplacement d'un vérin pneumatique, d'un capteur ou d'un servomoteur qui se trouve dans un endroit inaccessible dans un délai raisonnable peut nécessiter un démontage important des autres composants de la cellule, voire le retrait de l'intégralité du module d'automatisation de la cellule. Cela pourrait entraîner des heures ou même des décalages de temps d'arrêt coûteux. L'automatisation peut fonctionner pendant des décennies lorsqu'elle est correctement entretenue, mais il est peu pratique de penser qu'une fois en place, l'équipement n'aura pas besoin d'entretien.
Chaque propriétaire de voiture accepte le fait qu'un entretien régulier est nécessaire pour s'assurer que la voiture dure longtemps. Une cellule d'automatisation robotique n'est pas différente. Tenez compte de l'emplacement des portes d'accès de maintenance et des panneaux de protection et ne lésinez pas sur le nombre que vous en utilisez. Imaginez si les constructeurs automobiles ne fournissaient pas de capot pour accéder au moteur d'une voiture. Lors du changement de bougies, vous auriez littéralement besoin de mettre la voiture sur un ascenseur, de laisser tomber le moteur, d'installer des bougies d'une valeur de 25 $, puis de réinstaller le moteur. Une machine de moulage automatisée n'est pas différente. Si les zones de maintenance de la machine ne sont pas facilement accessibles, le coût sera presque certainement de jours de service et de perte de production.
• Limiter l'interaction humaine avec la cellule d'automatisation. Cette astuce peut sembler évidente, mais elle a une grande importance. Bien sûr, le point principal de l'automatisation robotique est de réduire l'interaction humaine. La clé du bon fonctionnement de toute cellule d'automatisation est de la faire fonctionner en mode automatique et de faire en sorte que les opérateurs interrompent le moins possible le cycle. Plus une cellule fonctionne longtemps en production automatique, plus les coûts seront réduits grâce aux efficacités et aux optimisations que l'automatisation peut fournir. Lorsqu'une cellule fonctionne automatiquement, il est beaucoup plus facile de reconnaître les coûts réels de l'opération et de déterminer le volume de produit que la cellule peut produire chaque heure, chaque équipe et chaque semaine. Lors de la planification d'une cellule de moulage automatisée, n'oubliez pas de travailler avec votre fournisseur d'automatisation pour trouver des solutions pour la préparation des inserts, la mise en file d'attente des boîtes pour l'emballage, l'utilisation de systèmes de vision pour les contrôles de qualité et tout ce qui peut être nécessaire pour réduire la quantité de implication de l'opérateur au sein de la cellule.
• Ne perdez pas de temps après chaque changement de moule. L'alignement du robot sur la presse et sur l'équipement en aval est essentiel à la réussite de l'opération. Si la cellule n'exécute pas un moule dédié et ne produit pas les mêmes pièces pendant de longues périodes, vous devez planifier les changements de production lors de la conception du système. Assurez-vous d'incorporer une méthode qui garantit un alignement correct lors du repositionnement des moules et de l'équipement associé après un changement de moule ou lorsque le moule est retiré pour une maintenance préventive.
Si le moule n'est pas correctement positionné, le robot peut avoir besoin d'être réappris à des points de position, et des ajustements peuvent être nécessaires pour un fonctionnement correct. Ce processus peut être long et coûteux, il serait donc sage d'en minimiser le besoin. Une option de servo-poignet sur le robot (au lieu de poignets de type pneumatique) peut certainement aider dans cet effort. En fait, un robot avec un poignet servo-entraîné (également appelé robot à cinq axes) doit être envisagé dans n'importe quelle cellule pour sa flexibilité de mouvement et d'ajustement accrue.
À PROPOS DES AUTEURS :Steve Williams est ingénieur d'application chez Sepro America LLC. Il est chez Sepro depuis 2014, développant des solutions d'automatisation technique pour les presses à injecter. Contact :412-459-0450; [email protected]; sepro-group.com.
Riche Lachance entretient les robots Sepro depuis 1995. Aujourd'hui directeur des ventes de services en Amérique du Nord, il supervise le dépannage et la réparation des robots Sepro, en veillant à ce qu'ils fonctionnent aussi bien et efficacement que possible. Contact :[email protected].
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