Georg Fischer (GF) Wavin soutient le « Fabriqué en Suisse »

Mission :
Créer des équipements électriques pour les systèmes d'approvisionnement d'eau et de gaz dans le monde entier.

Solution :
Une technologie qui permette une fabrication rapide, efficace et simple pour raccourcir les cycles et satisfaire l'augmentation de la demande.

Résultat :
Automatisation de tâches et de processus répétitifs pour garantir de meilleures performances en utilisant des produits de haute qualité, y compris deux grands robots FANUC R-2000 et un petit robot de manutention M-20iA.
Grâce à son haut niveau d'automatisation, le site en Suisse est paré pour l'avenir.

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La qualité comme solution centrale

Si trois robots suffisaient, la question de la « sécurité du site » serait vite réglée. Sur le nouveau site GF Wavin, dédié au moulage par injection d'équipements électriques à Subingen, il est rapidement devenu clair qu'une bonne dose d'automatisation systématique serait nécessaire en complément des robots jaunes.

L'usine GF Wavin de Subingen ne produit pas que des équipements électriques. En plus des robots et d'un haut niveau d'automatisation, près de 100 employés travaillent d'arrache-pied pour produire les meilleurs connecteurs et équipements électriques possibles. À Subingen, les équipes se relaient jour et nuit, 360 jours par an. Mis à part quelques pièces fabriquées sur mesure, les composants de tubes et connecteurs sont principalement en polyéthylène d'une qualité qui fait la renommée de la société. GF Wavin fait partie de la division opérationnelle Systèmes de tuyauterie, qui constitue le principal secteur d'activité du groupe GF avec 39 % du chiffre d'affaire.

Pour répondre à une demande toujours plus grande, sa capacité a été amplifiée pour intégrer une machine de moulage par injection automatique supplémentaire. La conception des robots a été simple puisqu'il a suffi de dupliquer un système existant, mais cette fois à l'aide de robots Fanuc. Cela a permis de déterminer rapidement la portée et la charge utile nécessaires. La conversion générale pour passer aux robots jaunes a été, d'une part, le résultat d'un accord-cadre entre le groupe GF et Fanuc concernant la fourniture de robots, et d'autre part, le fruit d'une conception sur mesure d'un pack pour cette utilisation, pour répondre aux exigences en termes de coûts et de performance. « Il était essentiel sur le plan stratégique de faire appel à un deuxième fournisseur. » La performance et la fiabilité sont la signature de Fanuc.

La cellule existante n'a pas été utilisée depuis bien longtemps. Mais il existe une forte demande en équipements électriques coudés de 90 et 110 mm de diamètre. En effet, ce sont les plus vendus.

La cellule dans son ensemble est composée de deux machines de moulage par injection Engel, d'une machine de bobinage, de deux grands robots R-2000i et d'un petit robot de manutention M-20iA. L'un des deux grands robots décharge la première machine de moulage par injection et dépose les plaques devant la machine de bobinage. Le M-20iA reprend la manutention de la machine de bobinage et ajoute un connecteur après le bobinage. Ce connecteur fournit directement l'électricité pour le soudage des composants qui a lieu ultérieurement sur site.

   

Le modèle FANUC R-2000i a les bonnes qualities

Le deuxième R-2000i est une version à bras long R-2000iB/185L qui décharge la deuxième machine de moulage par injection. Les découpes enroulées sont ensuite injectées par la machine. La portée est ici l'élément déterminant pour le robot qui décharge la deuxième machine de moulage par injection. Ses deux « collègues » doivent travailler par cycles plus courts. Mais même le temps de mouvement des robots est utilisé pour réaliser des tâches supplémentaires pendant le cycle de travail. De cette manière, chaque pièce est déposée, entièrement prête pour l'étape de transformation suivante.
Seules les petites quantités et les emballages complexes sont encore traités à la main. Dans tous les autres cas, le processus de production est intégralement automatisé. Ce n'est qu'à la toute fin de la ligne de production qu'un employé manipule la pièce, qui a déjà été emballée dans un sachet sur lequel un code-barres a été apposé. Le sachet ne peut pas être placé directement dans une boîte pour transport : l'employé effectue un contrôle visuel de la pièce avant de placer le sachet dans un carton d'expédition. « Fabriqué en Suisse » va de pair avec « Qualité suisse ».

La cellule est contrôlée par un maître PLC. Un panneau de contrôle simple permet à l'opérateur de saisir les données les plus essentielles, souvent limitées à la commutation marche/arrêt. Cependant, l'intégrateur de cellules Paro a modifié ces systèmes et amélioré la clarté des écrans ainsi que la navigation dans les menus.

Même la commande de l'ancienne cellule robotisée bénéficie de toutes les améliorations apportées sur le nouveau site. Pauli affirme : « Nous rencontrons moins de problèmes en général, et cela vient du processus d'amélioration en cours. Les robots KUKA devraient aussi profiter de ce changement. » Chaque mouvement, chaque arrêt a été analysé en détails. « Et ce processus ne s'arrête jamais vraiment. »

En ce qui concerne les durées de cycles, les responsables de GF Wavin ont une attitude proactive, comme l'explique Thomas Ettlin, directeur BMP : « Nous préférons travailler un peu plus lentement et consacrer deux secondes à un cycle, pour doubler notre MTBF. » C'est bien plus efficace.

Et c'est une pratique courante aujourd'hui : les outils sont nettoyés tous les jours, même s'ils restent montés sur la machine. Le temps qui y est passé fait aussi partie intégrante de ce concept de production proactif. Fred Biedermann poursuit l'explication : « Plus on résout ces problèmes tôt et de manière régulière, plus la situation est facile à gérer dans sa globalité. » Pendant chaque quart, quelques pièces sont déchargées et soumises à une inspection de qualité interne approfondie. Des équipements sélectionnés au hasard sont également soumis à des tests de pression.

Des processus reproduits comme preuve de réussite

Étant donné que la cellule a été conçue comme augmentation de capacité, quelques données repères et critères de conception étaient fixés dès le départ. L'idée était donc de pouvoir utiliser les mêmes outils pour les cellules 1 et 2, par exemple. La fiabilité des processus est désormais déterminante dans la définition de l'efficacité d'une cellule ou d'un système chez GF Wavin : la disposition de la cellule a donc été maintenue le plus loin possible. Si cette disposition s'inspirait largement de la cellule existante, le chef de projet Fred Biedermann et les opérateurs ont analysé le processus étape par étape : Qu'est-ce qui fonctionne bien ? Où se produisent les problèmes de maintenance les plus fréquents ? Où ont lieu les blocages ? « Nous avons surtout cherché des facteurs permettant d'améliorer la fiabilité de nos processus et la sûreté des équipes », décrit le chef de projet. Sur la base de ce principe, des modules essentiels tels que la machine de moulage par injection Engel ont également été intégrés au nouveau site, tandis que d'autres nouveaux modules ont été introduits et certaines étapes améliorées. Un aspect pratique a été la proximité, par rapport au site de Subingen, de l'installation de la nouvelle cellule par l'intégrateur de systèmes Paro.
Le nouveau site n'a pas encore atteint sa performance maximale, mais l'augmentation conséquente de sa production est déjà évidente, comme le confirme le directeur de l'usine Pauli : « Le processus précise simplement les temps de cycles. » Cependant, concernant le processus dans son ensemble, des améliorations sont encore souhaitables pour l'avenir. Pendant les dix premières années de fonctionnement de l'usine robotisée pour la production d'équipements électriques, la performance a pu être augmentée de 40 pour cent.  « Mieux on maîtrise le processus, plus on accède à des "possibilités de contrôle", et meilleurs sont les résultats. » Mais, comme le souligne Pauli, la priorité est toujours la fiabilité du processus.

« L'objectif de l'automatisation est de garantir une bien meilleure performance grâce à des produits de qualité. L'un des effets positifs de cela, c'est que le site en Suisse est maintenant paré pour l'avenir », se réjouit le directeur de l'usine. « Sans automatisation, ce site n'existerait plus aujourd'hui. » Des paroles claires qui reposent sur des actes : « Nous avons fait d'énormes progrès en ce qui concerne les tâches répétitives. » Parmi les sites GF, aucune capacité n'a le seul rôle de système de secours. Chaque site a ses spécialités et donc ses propres points forts. Pauli affirme : « Nous avons analysé chaque étape et chaque mouvement du nouveau site.  Cependant, l'amélioration obtenue est un processus qu'il faut continuer à développer sans relâche : il présente de nouveaux défis chaque jour et nous permet de rester efficaces et flexibles. »