Maîtriser l'automatisation en injection : guide étape par étape pour booster la productivité

Tout comme dans toute industrie, le monde des plastiques change et grandit en permanence. 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. En retardant votre action, vos concurrents prennent une longueur d'avance dans la maximisation de leurs profits, de la qualité de leurs produits et de la valeur globale qu'ils offrent à leurs clients, le tout grâce à l'automatisation.

Avant de discuter de la meilleure façon d'implémenter l'automatisation au sein de votre entreprise, aidons rapidement ceux d'entre vous qui sont encore sur la touche à décider si l'automatisation est faite pour vous.

Devriez‑vous envisager l'automatisation ?

Que devriez‑vous examiner lorsque vous envisagez l'automatisation ? Commencez par votre main‑d'œuvre existante. Si vous avez du mal à trouver des opérateurs qualifiés, des ingénieurs de processus ou des techniciens de maintenance, l'automatisation peut presque certainement vous aider à augmenter l'efficacité et la qualité globales. L'automatisation fonctionne presque toujours plus vite 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 l'opération manuelle ne peut pas. La cohérence accrue du temps de cycle améliore non seulement la qualité du produit, mais peut également vous aider à identifier des coûts d'exploitation et des volumes de production plus précis. L'automatisation peut vous aider à devenir plus performant face aux autres moulistes.

Les robots sont particulièrement critiques lorsque des pièces moulées délicates doivent être manipulées avec soin.

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 tendres, et/ou ont des dimensions critiques qui doivent être maintenues pendant le processus de moulage. Toute interaction non contrôlée avec les humains peut endommager une pièce ou diminuer sa qualité. De nombreuses pièces médicales ou électroniques haut de gamme sont particulièrement sensibles à la contamination par l'interaction humaine, donc l'automatisation est essentiellement une nécessité si vous travaillez sur des produits pour l'un 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 des pièces à travers les opérations post‑moulage et jusqu'à l'emballage final. Si le processus peut être effectué directement sur la presse en utilisant l'automatisation, il n'est pas nécessaire d'expédier les pièces vers et depuis des 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.

Implémenter l'automatisation

Décider d'automatiser est la partie facile. L'étape suivante, et plus importante, consiste à déterminer comment implémenter au mieux l'automatisation dans votre processus et votre cellule de moulage par injection. Il y a plusieurs choses que vous devriez examiner et considérer pour déterminer comment l'automatisation fonctionnera le mieux pour vous et votre entreprise.

 •  Vos employés ont‑ils les compétences nécessaires pour implémenter l'automatisation dont vous avez besoin ? Il est important de vous assurer que le niveau d'automatisation correspond au vivier de talents humains de votre entreprise. Prenez un moment pour réfléchir aux membres de votre équipe qui pourraient être les mieux adaptés pour travailler avec vos robots et votre système d'automatisation une fois installé. La plupart des systèmes robotiques nécessitent des ingénieurs, des techniciens ou du personnel de maintenance capables de comprendre les dispositifs électromécaniques, les robots, les commandes PLC et la pneumatique. Si vous n'avez pas d'employés avec cette expérience et ces connaissances, vous devrez souvent faire appel à des sous‑traitants et/ou à l'OEM de l'automatisation pour le support et le service futurs. Lorsqu'un problème survient, vous ne pourrez pas le résoudre immédiatement avec le personnel actuel, mais serez forcé d'attendre l'arrivée d'une aide extérieure.

Vos employés ont‑ils les compétences nécessaires pour implémenter l'automatisation dont vous avez besoin ? Le technicien montré ici effectue des réparations et utilise un pendant pour programmer un robot.

N'ayez pas l'impression que pour automatiser votre processus efficacement, vous devez aller embaucher du personnel supplémentaire (bien que ce soit une solution qui mènerait plus que probablement à des avantages à long terme). Au contraire, les opérateurs que vous avez déjà devraient pouvoir faire le travail ; ils ont juste besoin de la bonne formation et du bon support. 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 sur le bout des doigts.

Si votre équipe interne peut résoudre bon nombre des problèmes d'automatisation typiques qui surviennent, votre entreprise conserve tout ce savoir acquis. 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 le plus rapidement possible après un problème, minimisant les coûts et maximisant l'efficacité grâce à une disponibilité accrue. De plus, une équipe technique qui comprend votre opération et se sent à l'aise avec votre automatisation interne devrait avoir la capacité d'améliorer continuellement votre système d'automatisation au fur et 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 « fourrer » l'automatisation dans un espace trop petit ou mal planifié peut, et le fera très probablement, impacter directement le temps de fonctionnement de toute la cellule de moulage. Lorsque c'est possible, planifiez l'espace de travail en fonction des exigences de l'automatisation ou du processus, en veillant à fournir une zone adéquate pour les mouvements et actions nécessaires effectués par et sur l'équipement. Sous‑dimensionner la zone de travail peut limiter l'optimisation du processus et l'efficacité de l'automatisation.

Assurez-vous d'avoir assez d'espace autour de la cellule robotique et un accès adéquat à travers les protections.

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. Devoir remplacer un vérin pneumatique, un capteur ou un servomoteur situé dans un endroit inaccessible dans un temps raisonnable pourrait nécessiter un démontage majeur d'autres composants de la cellule, voire le retrait de l'ensemble du module d'automatisation de la cellule. Cela pourrait entraîner des heures, voire des quarts de travail, de temps d'arrêt coûteux. L'automatisation peut fonctionner pendant des décennies lorsqu'elle est correctement entretenue, mais il est impensable de croire qu'une fois en place, l'équipement n'aura pas besoin de service.

Tout propriétaire de voiture accepte le fait qu'un entretien régulier est nécessaire pour garantir que la voiture dure longtemps. Une cellule d'automatisation robotique n'est pas différente. Considérez où sont placées les portes d'accès à la maintenance et les panneaux de protection et ne lésinez pas sur leur nombre. Imaginez si les constructeurs automobiles ne fournissaient pas de capot pour accéder au moteur d'une voiture. Pour changer les bougies, vous devriez littéralement mettre la voiture sur un pont, déposer le moteur, installer 25 $ de bougies, puis remonter 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 des jours de temps de service et une perte de production.

 •  Limitez l'interaction humaine avec la cellule d'automatisation. Ce conseil peut sembler évident, mais il a une grande importance. Bien sûr, le but principal de l'automatisation robotique est de réduire l'interaction humaine. La clé pour faire fonctionner avec succès n'importe quelle cellule d'automatisation est de la faire fonctionner en mode automatique et de faire en sorte que les opérateurs interrompent le cycle le moins possible. Plus longtemps une cellule fonctionne en production automatique, plus les coûts seront réduits grâce aux efficacités et optimisations que l'automatisation peut fournir. Lorsque 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 quart 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 l'étagement des inserts, la mise en file d'attente des boîtes pour l'emballage, l'utilisation de systèmes de vision pour les contrôles qualité, et faire tout ce qui peut être nécessaire pour réduire la quantité d'implication de l'opérateur à l'intérieur 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 critique pour une opération réussie. Si la cellule ne fera pas tourner un moule dédié et produire 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 la maintenance préventive.

Si le moule n'est pas correctement positionné, le robot peut avoir besoin de réapprendre les points de position, et des ajustements peuvent être nécessaires pour un fonctionnement correct. Ce processus peut être long et coûteux, il serait donc judicieux de minimiser le besoin pour cela. Une option poignet servo sur le robot (au lieu de poignets de type pneumatique) peut certainement aider dans cet effort. En fait, un robot avec un poignet entraîné par servo (également appelé robot cinq axes) devrait être envisagé dans toute cellule pour sa flexibilité accrue de mouvement et d'ajustement.

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 moulistes par injection. Contact : 412‑459‑0450 ; swilliams@sepro-group.com ; sepro-group.com.

Rich Lachance assure le service des robots Sepro depuis 1995. Aujourd'hui responsable des ventes de service en Amérique du Nord, il supervise le dépannage et la réparation des robots Sepro, garantissant qu'ils fonctionnent aussi harmonieusement et efficacement que possible. Contact : rlachance@sepro-group.com.