Accélération de l'automatisation chez Inscape

Inscape conçoit, fabrique et distribue des cabines, des cloisons mobiles, des classeurs, des bibliothèques et d'autres meubles. Elle a récemment investi dans une nouvelle machine de découpe laser poinçon/fibre. Les panneaux au-dessus de la surface de travail de ce produit sont coupés sur la nouvelle machine. Inscape

La capacité augmente souvent dans un atelier avec l'ajout progressif d'équipements plus rapides et plus puissants qui fonctionnent aux côtés des chevaux de trait plus anciens d'un fabricant. À un moment donné, cependant, les développements technologiques sont tels qu'un plus grand bond en avant vers les systèmes automatisés est nécessaire pour que l'investissement en vaille la peine. C'est ce à quoi Inscape, basée à Holland Landing, en Ontario, a été confrontée lors de l'achat de ses dernières exigences de coupe.

Inscape fait partie intégrante de la communauté depuis les années 1890, alors qu'elle était connue sous le nom de Office Specialty. L'entreprise conçoit, fabrique et distribue des cabines, des cloisons mobiles, des classeurs, des bibliothèques et d'autres meubles. Certains des plus grands projets qu'il a installés comprenaient des travaux pour Penguin Random House, Starwood Capital Group et WB Games. L'un de ses produits, le banc RockIt, a reçu le prix des meilleurs produits 2019 d'Architectural Record.

Le fait que l'entreprise soit restée en activité aussi longtemps qu'elle l'a fait témoigne de sa capacité à s'adapter aux besoins de l'industrie. Il a maintenant des salles d'exposition à Toronto, New York, Washington et Chicago, ainsi qu'un siège social américain à Jamestown, NY

Dennis Dyke, vice-président, fabrication et chaîne d'approvisionnement, fait partie de la croissance de l'entreprise depuis 1979. Il décrit leur approche de l'innovation comme étant « un suiveur rapide ».

"Nous voyons les défis que d'autres entreprises ont avec les processus et les technologies et apprenons rapidement à construire une meilleure approche dans notre organisation."

Dans de nombreux cas, l'entreprise était très proche de ses contemporains les plus innovants. Par exemple, l'un des principaux propriétaires de l'entreprise dans les années 1980 s'est rendu au Japon et y a visité 30 usines différentes.

"Il avait vu l'avenir de la fabrication et c'était la fabrication cellulaire juste à temps", a déclaré Dyke. « Nous avons commencé à mettre en œuvre cela ici à une époque où seule l'industrie automobile avait commencé à l'adopter. Nous avons toujours une cellule de travail que nous avons conçue en 1988 et elle fonctionne exactement de la même manière car nous n'avons jamais trouvé de meilleure façon de le faire depuis. La plupart des autres cellules en sont à leur troisième ou quatrième génération, mais nous utilisons toujours les mêmes méthodes qu'à l'époque.

L'entreprise a commencé à investir dans des machines CNC dans les années 1980, lorsqu'elle a acheté sa première poinçonneuse à tourelle.

"Mon premier emploi dans l'atelier était comme opérateur d'alimentation de bobines", a déclaré Dyke. "Les presses à tourelle nous ont donné plus de flexibilité et j'ai commencé à travailler avec ces machines."

Au milieu des années 90, l'atelier a investi dans sa première machine combinée poinçonneuse à tourelle/laser CO2. Pendant de nombreuses années, cette machine, associée à cinq poinçonneuses à tourelle, a bien servi l'atelier. Mais il y a environ quatre ans, l'entreprise savait qu'il était temps d'investir à nouveau.

Toutes les pièces de cet article sont produites sur la nouvelle machine combinée poinçon/laser d'Inscape. Inscape

"Les lasers à fibre sont tellement plus rapides", a déclaré Dyke. "De plus, il y a un certain nombre de personnes dans l'atelier qui y travaillent depuis aussi longtemps que moi, donc nous savions qu'il y aurait une attrition naturelle sur le sol lorsque les gens prendraient leur retraite. Comme la technologie laser à fibre existe depuis un certain temps maintenant, nous pouvions voir très clairement les options qui s'offraient à nous."

Lorsqu'il était temps de passer à une alternative plus récente et plus rapide à son ancien laser / poinçon alimenté au CO2, Inscape a ajouté à son achat une configuration de chargement / déchargement à deux tours et un système de prélèvement de pièces entièrement robotisé.

Inscape a choisi d'investir dans la machine combinée poinçon/laser à fibre AMADA EML 2515 AJ. Le moteur à fibre utilise un réseau de diodes de 200 W pour générer 3 kW de puissance, ce qui le rend trois fois plus économe en énergie que l'ancien modèle CO2 d'AMADA. Cela permet des vitesses de coupe plus rapides et une plus grande efficacité de la prise murale. Les capacités de découpe au laser à fibre peuvent gérer des motifs géométriques sans fin pour s'adapter à une variété de pièces.

Le système de tour connecté à la poinçonneuse/fibreuse est le système AS3015NTK + ULS3015NTK. Ce système est composé de deux tours de stockage de matériel/pièces et d'un extracteur de pièces.

Elle est équipée de 8 palettes (3 tonnes chacune) pour la matière première et de 8 palettes (3 tonnes chacune) pour le produit fini ou le squelette. La deuxième tour pour le produit fini peut être configurée en étagères simples ou doubles.

Le décolleur de pièces prélève les pièces de la tôle traitée via des ventouses à vide et les empile sur la palette de déchargement. L'extracteur de pièces utilise également des pinces de déchargement pour retirer les squelettes traités et les tôles micro-jointes.

"Lorsque nous avons commencé à étudier la technologie laser disponible sur le marché, nous nous sommes rapidement rendu compte qu'une poinçonneuse combinée laser/tourelle était ce qu'il y avait de mieux pour nous", a déclaré Dyke. "Nous travaillons de l'acier laminé à froid et galvanisé, dont la plupart sont dans la gamme de 20 à 22 ga. Le matériau le plus épais que nous ayons coupé, tout récemment, est de 7 ga. Beaucoup de pièces que nous fabriquons nécessitent des trous ronds ou des fentes, et les poinçonner est beaucoup plus rapide que de les découper au laser. Nous avons également un certain nombre de caractéristiques spéciales dans nos pièces pour lesquelles nous avons acheté des outils de formage spéciaux qui nous permettent de les former plus efficacement."

L'entreprise a également investi dans un générateur d'azote d'accompagnement d'AMADA, pour assurer la cohérence de l'approvisionnement en gaz et la qualité de coupe.

L'automatisation était importante pour Inscape afin qu'il puisse faire fonctionner la machine en panne.

"Nous exécutons déjà plus de 1 000 pièces différentes sur l'EML", a déclaré Dyke. "Et nous en avons encore plus que nous chargeons dessus. Nous l'exécutons régulièrement dans un deuxième quart de travail et parfois jusqu'à un troisième. L'automatisation nous a bien servi à cet égard." Le reste de l'usine ne fonctionne qu'un seul quart de travail complet.

Toutes les pièces de cet article sont produites sur la nouvelle machine combinée poinçon/laser d'Inscape. Inscape

Inscape a été affecté par des problèmes de chaîne d'approvisionnement au cours de la dernière année, comme tout le monde, mais le combo poinçon/laser à fibre les a aidés à y faire face.

"Il y avait une glissière de tiroir spécifique que nous ne pouvions pas trouver, nous avons donc repensé une extrémité de tiroir pour utiliser une glissière différente", a déclaré Dyke. "Nous avions également un fournisseur qui ne pouvait plus nous fournir de porte-noms - une extrusion d'aluminium qui pend d'un panneau sur un poste de travail dans lequel vous glissez une plaque signalétique. Nous avons conçu un nouveau produit pour le remplacer en métal et peint. Nous l'avons rapidement mis en production sur l'EML et cela a en fait permis de réaliser des économies."

L'EML a essentiellement remplacé cinq poinçonneuses à tourelle et une cisaille. Le nombre d'opérateurs requis a été réduit de six à un. Encore une fois, cela a signifié l'attrition par la retraite plutôt que de laisser partir les gens. Mais cela a également changé la nature du travail de l'opérateur laissé sur la machine.

"Avant, cette même personne dirigeait notre autre machine combo", a déclaré Dyke. "Son rôle était de charger la feuille sur la machine, puis de retirer les pièces finies. Maintenant, son rôle est de charger le stock brut dans une tour et de sortir les pièces découpées au laser de l'autre tour et de les déplacer en aval vers d'autres départements. Il dépanne la machine si nécessaire et affûte tous ses propres outils à partir de la tourelle. travail manuel qu'il devait faire avant le chargement et le déchargement, il n'aurait pas eu le temps pour ce travail."

En termes de tri des pièces, l'équipe d'Inscape a essayé d'organiser son processus d'imbrication de sorte que la plupart sinon toutes les pièces coupées dans un certain groupe puissent être placées dans le même skid à la fois pour une distribution commune en aval.

"Cela nous aide à éviter les processus de tri compliqués", a déclaré Dyke. "Les gars sur le terrain ont trouvé un processus que nous utilisons pour le simplifier. Les pièces sont désignées en "familles" en fonction des opérations en aval que nous devons effectuer sur elles. Nous organisons les nids et les patins de manière à ce qu'ils soient regroupés. Cela signifie qu'une fois qu'ils sont tous terminés, l'opérateur peut facilement retirer ce patin de la tour des pièces terminées pour un traitement ultérieur pendant que la machine continue à couper plus de pièces."

Inscape n'a pas encore retiré tous ses anciens équipements, mais il est proche.

"Nous avons juste un dernier outil de formulaire qui nous est propre et que nous travaillons à reconsidérer", a déclaré Dyke. « Une fois que nous aurons fait cela, tout sera hors des poinçonneuses à tourelle. Nous garderons probablement l'autre machine combinée comme une sauvegarde ; l'EML est notre machine principale, donc une fois que nous imbriquons nos pièces et que nous commençons à fonctionner, nous ne voulons pas nous casser pour une reprise ou une pièce qui est endommagée à un autre poste. Nous adapterons également probablement l'ancienne machine pour d'autres utilisations, telles que le taraudage de trous, où cela peut être utile.

L'entreprise est en train de réduire son empreinte pour louer une partie de son immeuble.

"Avec l'EML et d'autres gains d'efficacité que nous avons réalisés au cours des dernières années, nous savons avec certitude que nous pouvons libérer au moins 80 000 pieds carrés tout en continuant à produire autant de produits ou plus."

La machine combinée poinçon/laser à fibre AMADA EML 2515 AJ est dotée d'un moteur à fibre qui utilise un réseau de diodes de 200 W pour générer 3 kW de puissance, ce qui la rend trois fois plus économe en énergie que l'ancien modèle CO2 d'AMADA.

Inscape a justifié le coût de la nouvelle machine combinée en se basant sur trois ou quatre utilisations prévues pour le système. Mais la plupart d'entre eux étaient internes. Maintenant que la machine est en marche, l'entreprise commence à voir ses avantages de plusieurs autres manières.

"Par exemple, nous avons maintenant un produit qui sera le premier dont toutes ses pièces seront produites sur l'EML", a déclaré Dyke. "Lorsque le produit a été conçu à l'origine, 67 pièces seraient sorties des tourelles et sept auraient été produites sur notre ancienne machine combinée. Tout ce qui est acheminé via une seule machine sera beaucoup plus efficace."

Cela change également la façon dont l'atelier achète de l'acier.

"Nous avions l'habitude d'acheter beaucoup d'acier coupé à la taille - environ 600 ébauches de tailles différentes", a déclaré Dyke. "Nous avons depuis déterminé que 500 d'entre eux peuvent être coupés sur l'EML sans affecter notre production."

Un bon exemple de ces pièces coupées à la taille est les carreaux de cabine - des carreaux qui s'enclenchent dans le cadre d'une cabine pour créer son "mur". Alors qu'Inscape fonctionne avec 67 tailles différentes de ces tuiles, seules 10 tailles sont des articles à volume élevé. Les 57 restants peuvent être coupés en interne pour économiser du temps, des coûts et de l'espace d'inventaire.

"Nous n'avions pas prévu ces économies lorsque nous avons acheté la machine, mais une fois qu'une machine comme celle-ci est en service, les opportunités se présentent d'elles-mêmes."

Maintenant, l'équipe d'Inscape réfléchit à des moyens de concevoir des produits différemment en fonction de ce que le combo poinçon/laser est capable de faire, et en considérant quels autres outils ajoutés en aval pourraient leur être utiles.

"Nous commençons déjà à nous intéresser au pliage de panneaux, aux presses plieuses automatisées et au soudage automatisé", a-t-il déclaré. "Une fois que vous voyez les avantages de l'automatisation avancée, les opportunités d'efficacité et de croissance deviennent très claires."

Le rédacteur en chef Robert Colman peut être joint à [email protected].

Inscape, myinscape.com

AMADA CANADA, www.amada.ca

Le système de stockage à deux tours de la machine et le système de prélèvement de pièces associé permettent de décharger facilement les pièces finies de la tour et de les déplacer vers les opérations secondaires sans interrompre les opérations de découpe et de tri des pièces.