Un avenir riche en données pour le coupage plasma

Les métallurgistes connaissent des difficultés. Dans le sillage de la crise du Coronavirus, les prix des matières premières sont devenus plus volatils, le personnel techniquement qualifié encore plus rare et les prix de l’énergie beaucoup plus élevés. Et les clients sont de plus en plus exigeants. Les entreprises manufacturières se tournent de plus en plus vers la technologie de l’automatisation, mais cela exige également une plus grande précision au tout début du processus, c’est-à-dire lors de la découpe des pièces. Des pièces qui, de préférence, sortent de la machine dans les meilleures conditions possibles, ne nécessitant que peu ou pas de post-traitement. Cela signifie que le processus de coupage plasma doit être plus que jamais contrôlé à la perfection. Cela peut se faire par une gestion plus intelligente des consommables (buse, électrodes, coiffe de protection, diffuseurs, mâchoires, anneau de turbulence…) et par l’ajout de données.

Aujourd’hui, la majorité des temps d’arrêt des machines de découpe plasma résulte d’un mauvais choix de consommables. Lorsqu’un opérateur les monte de la mauvaise manière, ne fait pas correspondre parfaitement les pièces ou les utilise plus longtemps qu’elles ne peuvent le supporter. Cela signifie qu’il y a encore beaucoup de gains d’efficacité et de qualité à réaliser avec la découpe plasma dans les années à venir – non pas en augmentant la force brute, mais en utilisant les données de manière intelligente. La source de coupage plasma est peut-être le cerveau, mais les consommables sont le cœur des opérations de coupage plasma. Ils sont si importants, et pourtant ils sont souvent mal utilisés. En choisissant le mauvais produit pour la tâche à accomplir, par exemple. En moyenne, une torche de coupage plasma contient entre trois et sept éléments. Si ces pièces sont mal assorties ou mal montées, les choses peuvent rapidement se gâter.

Une bonne gestion des consommables est indispensable

Les problèmes ont des causes diverses. Ceci est fortement lié, par exemple, à une organisation et à une gestion correctes. Conserver tout ce qui n’est pas étiqueté dans un tiroir est une source de problèmes. Un stock bien structuré, qui distingue clairement le degré d’usure des pièces (neuves, usagées ou proches de la fin de leur vie utile), le format et les propriétés caractéristiques, peut faire des miracles. En effet, le changement demande un certain effort de la part des opérateurs, qui veulent perdre le moins de temps possible. Une bonne gestion des stocks de tous les consommables pour la découpe au plasma est donc une condition préalable importante pour éviter les erreurs. En effet, une mauvaise utilisation aura un impact sur la qualité de la coupe et nécessitera donc davantage d’opérations de post-usinage, ce que les entreprises manufacturières ne peuvent pas se permettre aujourd’hui.

Un processus complexe

Aujourd’hui, une gestion efficace des stocks est doublement payante, car les connaissances techniques sont de moins en moins nombreuses dans les ateliers. Plus nombreux sont les types de tôles à découper, plus diversifiées seront les configurations de consommables. D’autant plus que les exigences des clients en matière de découpe peuvent également varier. La qualité de la découpe dépend donc de plus en plus de l’opérateur en question, qui doit savoir quels consommables fonctionneront bien ou mal pour la commande qu’il doit terminer. Ne lui rendez pas la tâche plus difficile qu’elle ne l’est déjà. En effet, il doit également tenir compte de l’ampérage approprié et du choix des gaz pour obtenir la meilleure qualité de coupe possible. 

Organiser, normaliser, documenter

Une bonne première étape consiste donc à organiser les consommables, à normaliser et à documenter le processus de sélection.    

Il n’est pas inutile non plus de former les opérateurs pour qu’ils deviennent plus compétents dans ce domaine et sachent ce qu’ils font. La buse et l’électrode, par exemple, doivent être changées souvent car elles s’usent plus vite que les autres composants. La deuxième étape consiste à éliminer les choix. Par exemple, en utilisant un kit qui comprend déjà toutes les pièces nécessaires à une torche de coupage au plasma traditionnelle. Elles sont déjà alignées par le fabricant et conçues pour s’user au même rythme. Il ne lui reste plus qu’à choisir le kit adapté à un ampérage spécifique et à ne plus commettre d’erreur. Comme il n’y a plus de mélange de vieux consommables usés et de nouveaux consommables utilisés, la qualité de la découpe augmente.  

La nécessité d’adopter une méthode

Mais le plus important est de développer une méthode relative à l’inspection, à la gestion et au remplacement des consommables. Si tous les membres de l’atelier acquièrent les mêmes bases, les temps d’arrêt seront naturellement réduits. Pour passer à l’étape suivante, il faut disposer d’informations en temps réel pendant le coupage plasma. Les opérateurs expérimentés peuvent interpréter l’arc plasma et tirer des conclusions sur l’usure éventuelle des composants à partir de l’image et du son.  Mais ils ne peuvent être vraiment sûrs que lorsqu’ils arrêtent le système et inspectent les consommables. Et s’ils ne réagissent pas assez vite, le problème se sera déjà produit.  

Des données pour éviter les erreurs

Cependant, ils ne sont plus obligés de travailler complètement « à l’aveugle ». Les nouveaux développements dans la technologie du coupage plasma changent la donne en intégrant des capteurs dans la torche de coupage plasma. Ces capteurs sont déjà utilisés aujourd’hui pour préparer le système de coupe à différentes applications. En travaillant avec des codes de couleur, par exemple, les opérateurs peuvent toujours opérer la bonne sélection. Mais il est également possible d’ajouter une puce au kit afin de communiquer directement avec la commande. Toutes les données relatives aux tâches de coupe sont alors conservées simultanément. Lorsque les opérateurs ou les techniciens les consultent, ils voient quand, où et comment les consommables ont été utilisés, combien de coupes ont été effectuées, combien d’heures d’arc … Si le kit et les découpeuses au plasma peuvent communiquer, ils sont toujours orientés dans la même direction. Si quelque chose ne va pas dans les paramètres, l’opérateur reçoit une alerte. 

Compréhension du processus de coupe

Des données qui peuvent également être exploitées à long terme. Si, dans une application de coupe particulière, certains consommables durent trois heures et d’autres six, les données historiques peuvent fournir un aperçu. En les comparant à d’autres données opérationnelles, il est possible de montrer, par exemple, que cela est dû à un réglage plus faible du débit de lumière. Les données peuvent également indiquer les lacunes de certains opérateurs, afin de prévoir des formations ciblées. Cela permettra d’obtenir une qualité de coupe plus continue sur l’ensemble de la production. Les données aident donc à prendre de meilleures décisions dans le coupage plasma. À l’avenir, elles permettront même d’emboîter les pièces plus efficacement et d’ajuster la planification de manière à réduire les changements de production. Le potentiel de progression du coupage au plasma est indéniablement important.