Automatisation du soudage et robotisation : principes et intérêts
L’automatisation du soudage représente aujourd’hui un enjeu majeur pour les industriels et offre des avantages compétitifs conséquents. A la clé : gain de productivité, de qualité et de sécurité pour les opérateurs mais aussi réduction des coûts, erreurs et déchets…
Ce procédé vise à reproduire à l’infini un ensemble de tâches répétitives afin de garantir l’uniformité des opérations et de simplifier des processus complexes. Elle permet aussi aux soudeurs de se concentrer sur des missions à plus haute valeur ajoutée.
Dans l’industrie de la soudure, automatiser une ligne de production permet ainsi de démultiplier les possibilités pour une entreprise. De nombreuses applications dans quasiment tous les secteurs d’activité ont d’ailleurs recours à cette méthode.
Mais en quoi consiste la soudure automatisée concrètement ? Quels sont les outils d’automatisation ? Et quels sont les avantages ? Dans cet article, TRA-C industrie vous en dit plus sur les intérêts et principes de la robotisation et de l’automatisation industrielle.
Qu’est-ce que l’automatisation du soudage ?
L’automatisation du soudage consiste à réaliser des opérations de soudure, de façon semi-automatique ou automatique. Cette méthode de production vise à réduire partiellement ou totalement les interventions humaines.
Les installations et équipements soudent alors de manière autonome, sans avoir recours à de la main-d’œuvre. Ce processus se fait à plusieurs degrés, de l’automatisation partielle à certaines étapes de travail, à l’automatisation complète de toute la ligne de production.
Automatiser une ligne de production nécessite des systèmes électroniques et informatiques, robots industriels, cellules automatisées et machines. Un couplage entre ces différentes unités permet d’assurer le fonctionnement de l’ensemble des opérations.
Enfin, un conducteur de ligne supervise ces opérations. Il surveille l’avancée de la production, vérifie le respect des critères de qualité, réalise les ajustements nécessaires et assure un entretien de premier niveau.
Les différentes technologies de soudage automatisé
L’automatisation du soudage fait appel à différents équipements et systèmes selon les besoins et étape de production. Citons parmi eux :
- Les machines standards: elles sont utilisées pour réaliser une large gamme d’applications courantes. Polyvalentes, elles ne peuvent cependant pas effectuer des tâches spécifiques ;
- Les machines spéciales: elles sont conçues et optimisées pour répondre à des besoins très précis comme l’automatisation de processus complexes, la prise de mesures ou encore la réalisation de contrôles ;
- Les robots industriels: ils sont programmés pour exécuter des missions précises telles que le soudage, l’assemblage, la manutention ou la manipulation de matériaux. Contrairement aux machines, ils s’adaptent à de nouvelles tâches selon les besoins ;
- Les systèmes automatisés: ils utilisent des capteurs de position ou de qualité, des caméras et des lasers. Ils permettent de détecter et suivre les pièces à souder, surveiller et ajuster les paramètres de soudage en temps réel ;
- Contrôleurs programmables : ils comprennent des logiciels pour créer et modifier des programmes de soudage. Mais aussi des interfaces homme-machine (HMI) afin de faciliter l’interaction entre les opérateurs et les systèmes automatisés.
Exemples d’applications de l’automatisation du soudage
L’automatisation du soudage trouve des applications dans divers secteurs industriels, chacun ayant des exigences spécifiques :
- Industrie automobile: les robots de soudage sont couramment utilisés pour assembler les châssis de véhicules. Les lignes de production automatisées, elles, permettent de souder les panneaux de carrosserie, composants structurels, bacs de batterie et échangeurs thermiques ;
- Secteur aérospatial: l’automatisation est nécessaire au soudage des composants critiques des avions, tels que les ailes, les fuselages et les supports moteurs. Mais aussi pour les structures des vaisseaux spatiaux et des satellites par exemple ;
- Construction navale: les lignes de production permettent également de souder en série les plaques d’acier formant les coques des navires et barges fluviales, ainsi que les structures internes, compartiments et containers maritimes ;
- Filière de l’énergie: les soudures automatisées sont efficaces pour assembler en masse les turbines, conduites forcées, structures des éoliennes et supports des panneaux solaires ;
- Industrie ferroviaire: les systèmes automatisés permettent enfin de souder de façon répétitive des composants produits en grand nombre tels que les châssis, rails et structures des wagons de train.
Quels sont les avantages de l’automatisation du soudage ?
Réduction des coûts de main-d’œuvre
L’automatisation du soudage engendre des coûts initiaux élevés puisqu’il faut d’abord faire appel à un bureau d’études industriel pour concevoir une ligne de production adaptée aux besoins de l’entreprise. Il faut aussi imaginer et intégrer les différentes machines de soudure, systèmes électroniques, logiciels informatiques et robots.
En-dehors de l’entretien, le soudage automatisé reste cependant un investissement rentable dans la durée. En effet, seul un conducteur de ligne et quelques opérateurs sont nécessaires pour superviser les opérations et assurer la maintenance.
Cela réduit les coûts liés à l’embauche et à la formation de soudeurs qualifiés et offre une réponse à la pénurie de main d’œuvre. Les opérateurs restent cependant essentiels au bon fonctionnement des machines et ne pourront être remplacés entièrement.
Augmentation de la productivité
Contrairement aux êtres humains, les machines automatiques et robots industriels fonctionnent 24h/24 et 7j/7. Ils effectuent des tâches de façon optimisée et continue puisque chaque phase de travail s’enchaîne sans temps de pause.
Même dans le cas de 3 rotations de 8h pour le personnel, les opérations sont réalisées plus rapidement et de façon plus uniforme que le travail manuel. Il est ainsi possible de réaliser plus de soudures dans un délai similaire.
Amélioration de la sécurité des opérateurs
Grâce à l’automatisation des usines, il est possible de déléguer les tâches répétitives, monotones, complexes voire dangereuses à des machines. Cela réduit considérablement les risques d’accidents liés au manque d’attention ou à la fatigue.
Les opérateurs sont aussi moins exposés aux gaz de protection, fumées, chaleur, projections de matière et étincelles issus de la soudure à l’arc. Ceux-ci peuvent superviser la production à distance, derrière un écran, ce qui garantit leur sécurité.
Limitation des erreurs et non-conformités
Grâce à la soudure automatisée, les opérations simples sont de moins en moins effectuées manuellement par des travailleurs. Les machines et robots peuvent effectuer les mêmes mouvements dans les mêmes conditions, ce qui limitent grandement les erreurs.
L’automatisation du soudage permet aussi de simplifier les processus compliqués et de tracer les données numériques, aujourd’hui obligatoire. Les entreprises agissent ainsi en conformité avec les directives et respectent davantage le cahier des charges des clients.
Gain de qualité et satisfaction client
La réduction du taux d’erreur et l’optimisation des procédés pour chaque machine améliorent la qualité des soudures. Chaque paramètre est en effet programmé en amont et contrôlé de façon à assurer une production adaptée au plus près des besoins.
Elle permet aussi d’accélérer les processus de fabrication et de respecter les délais. Il en résulte une plus grande satisfaction des clients. Ces derniers seront alors plus enclins à confier leurs futurs projets de soudure à l’entreprise
Diminution des déchets et gaz à effets de serre
Grâce à l’automatisation du soudage, il est enfin possible de produire des soudures de façon écologique. Elle permet de réduire le gaspillage de matière, d’utiliser moins de consommables ou gaz de protection pour les procédés de soudure à l’arc.
Cette optimisation des ressources est rendue possible grâce à la réduction des non-conformités et des temps de non-soudage, sans valeur ajoutée. Mais aussi par la grande précision offerte par les machines et l’ajustement des paramètres de soudage.
Bénéficiez de l’expertise de TRA-C industrie en automatisation du soudage
Si l’automatisation du soudage et la robotisation présentent aujourd’hui de nombreux intérêts dans le monde industriel, leur mise en œuvre reste complexe. Etude, intégration, phase de test, optimisation… Il peut s’avérer alors utile de recourir à l’expertise d’un professionnel.
En véritable ensemblier, TRA-C industrie accompagne les PME, grands comptes et donneurs d’ordre pour automatiser leur ligne de production. Par le biais de notre bureau d’études industriel, nous optimisons l’ensemble de vos processus.
Nous concevons, fabriquons et intégrons aussi vos cellules automatisées, robots industriels et machines spéciales. Nous sommes à vos côtés, de l’analyse de votre cahier des charges à la maintenance de vos équipements, en passant par la formation de vos opérateurs.
Qualifiées et expérimentées, nos équipes vous conseillent quels que soient vos besoins pour automatiser vos procédés de soudage. Et ce, dans votre secteur d’activité : industrie ferroviaire, construction navale, secteur aérospatial, défense, secteur automobile…
