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Fabricating Solutions, Twinsburg, Ohio, estime qu'une machine de découpe laser haute puissance donne à l'entreprise un avantage concurrentiel sur les autres entreprises de fabrication de métaux. En avril 2021, le propriétaire Dewey Lockwood a installé une machine Bystronic de 15 kW, remplaçant une machine de 10 kW qu'il avait achetée seulement 14 mois auparavant. Images : Galloway Photographie

En tant que propriétaire d'entreprise, Dewey Lockwood garde un œil sur les opérations et l'autre sur les progrès de la technologie de fabrication des métaux. Plus précisément, il s'est fixé sur la puissance et les performances croissantes que les machines de découpe laser à fibre haute puissance d'aujourd'hui peuvent offrir.

Vous voulez une preuve ? Une machine de découpe laser à fibre de 10 kW a été installée sur son terrain de 34 000 pieds carrés. magasin, Fabricating Solutions, en février 2020, et 14 mois plus tard, il a échangé ce laser et l'a remplacé par une machine Bystronic de 15 kW. Les améliorations de vitesse étaient trop importantes pour être ignorées, et l'incorporation de gaz d'assistance mixtes a ouvert la porte à un traitement plus efficace de 3/8 à 7/8 pouces. acier doux.

"Quand je suis passé de 3,2 kW à une fibre de 8 kW, je suis passé de 120 IPM à 260 IPM en 1/4 de pouce. Eh bien, j'ai obtenu un 10 000 W et je coupais 460 IPM. Mais ensuite, j'ai obtenu un 15 kW, et maintenant je coupe 710 IPM ", a déclaré Lockwood.

Il n'est pas le seul à remarquer les améliorations. D'autres fabricants de métaux de la région font de même. Lockwood a déclaré que les équipementiers et les transformateurs de métaux à proximité sont plus qu'heureux de rechercher Fabricating Solutions, Twinsburg, Ohio, car ils savent que sa machine de découpe laser haute puissance les aidera à obtenir une offre rentable sur les pièces découpées au laser et le délai d'exécution sur le travail ne sera qu'une question de jours. Cela les aide également à profiter des avantages de la découpe laser moderne sans avoir à investir dans la technologie.

Lockwood est satisfait de cet arrangement. Il n'a pas besoin d'employer un vendeur pour se déplacer toute la journée et frapper aux portes à la recherche de nouvelles affaires. Les affaires viennent à lui. C'est un assez bon scénario pour un entrepreneur qui pensait autrefois qu'il travaillerait dans son garage avec un ordinateur portable et une presse plieuse pour le reste de sa vie.

L'arrière-grand-père de Lockwood était un forgeron, et son père et ses oncles étaient des mécaniciens de chantier. Il était probablement destiné qu'il finisse par travailler dans l'industrie des métaux.

Au début, cependant, son expérience des métaux était liée à l'industrie du chauffage, de la ventilation et de la climatisation. C'est là qu'il a fait ses études en coupage et pliage de métal.

"Je me suis plus amusé à faire les conduits et les armoires qu'autre chose", a-t-il déclaré.

De là, il a migré vers l'industrie de la fabrication de métaux, mais pas dans le cadre d'un atelier de travail. Il est allé travailler comme ingénieur d'application pour un fournisseur de machines-outils. Cette expérience lui a permis d'être exposé aux dernières technologies de fabrication de métaux et à la façon dont elles ont été appliquées dans le monde réel de la fabrication.

Cette expérience l'a marqué et il a décidé de lancer Fabricating Solutions en 2003.

Un système de tri automatisé des pièces minimise le risque que la découpe au laser ne devienne un goulot d'étranglement, car les pièces sont triées et empilées pour être livrées aux opérations en aval.

"J'ai toujours eu une sorte de bogue entrepreneurial. J'ai toujours occupé deux emplois et j'ai toujours été motivé pour suivre ma passion. C'est une évolution", a déclaré Lockwood.

Fabricating Solutions a commencé avec une presse plieuse et le désir de fournir des services de pliage aux fabricants de métaux à proximité qui n'avaient pas suffisamment de capacité de pliage dans leurs propres installations. Cela a fonctionné pendant un certain temps, mais l'évolution ne s'applique pas seulement à la croissance personnelle. Fabricating Solutions a dû évoluer pour suivre sa réalité de fabrication.

Les clients demandaient de plus en plus des services de coupe et de pliage. De plus, la possibilité de découper des pièces au laser et de les plier permettrait à l'atelier d'être un fournisseur beaucoup plus précieux de services de fabrication de métaux. C'est alors que l'entreprise a acheté sa première machine de découpe laser, un modèle de 3,2 kW avec un résonateur CO2 à la pointe de la technologie.

Lockwood a rapidement remarqué l'impact des sources d'énergie à haute puissance. Avec les vitesses de coupe accrues, il savait que son atelier pouvait se démarquer des concurrents à proximité. C'est pourquoi le 3,2 kW s'est transformé en une machine de 8 kW, puis de 10 kW et maintenant de 15 kW.

"Si vous pouvez justifier 50% de l'achat du laser haute puissance, alors autant acheter tout en ce qui concerne la puissance", a-t-il déclaré. "C'est la mentalité 'Field of Dreams' : si vous le construisez, ils viendront."

Lockwood a ajouté que la machine de 15 kW gagnait sa vie, traitant plus efficacement l'acier plus épais, mais a également déclaré que l'utilisation d'un gaz d'assistance laser mixte pendant la coupe a également contribué à améliorer la qualité du produit final. Lors de la découpe à l'azote pur sur des machines de découpe laser haute puissance, les scories à l'arrière de la pièce étaient dures et difficiles à éliminer. (C'est pourquoi une machine d'ébavurage automatique et un arrondisseur de bords sont souvent associés à ces lasers.) Lockwood a déclaré qu'il pense que la petite quantité d'oxygène dans le mélange principalement d'azote gazeux aide à produire des bavures plus petites et moins fortes qui peuvent être plus faciles à traiter.

Un mélange de gaz similaire mais légèrement modifié a également montré des avantages pour la découpe de l'aluminium, selon Lockwood. Les vitesses de coupe peuvent être augmentées tout en conservant une qualité de bord acceptable.

Actuellement, Fabricating Solutions ne compte que 10 employés, donc trouver et retenir des employés, en particulier dans l'économie post-pandémique d'aujourd'hui, peut être un véritable défi. C'est l'une des raisons pour lesquelles lorsque l'atelier a fait installer la machine de 15 kW en avril, un système automatisé de chargement/déchargement et de tri des pièces a été inclus.

"Cela a également fait une grande différence pour nous, car nous n'avons pas besoin de trouver quelqu'un pour retirer les pièces", a-t-il déclaré. Le système de tri enlève les pièces du squelette et les place sur une palette pour livraison au pliage ou à l'expédition.

Lockwood a déclaré que les concurrents avaient remarqué les prouesses de découpe au laser de son atelier. En fait, il appelle ces autres ateliers des "collaborateurs" car ils lui envoient régulièrement du travail.

Un investissement dans une plieuse à panneaux était logique pour Fabricating Solutions en raison du faible encombrement de la machine et de sa capacité à livrer les formes sur la majorité des pièces de l'entreprise. Images : Galloway Photographie

"Ils ne veulent pas que leurs clients viennent me trouver", a-t-il déclaré.

Toutes ces pièces découpées au laser ne sont pas directement destinées aux clients. Un grand pourcentage d'entre eux nécessitent un traitement ultérieur. C'est la raison pour laquelle Fabricating Solutions ne se contente pas d'agrandir son département de coupe.

L'atelier dispose actuellement de presses plieuses Bystronic Xpert de 80 et 320 tonnes et envisage d'ajouter deux autres freins de 320 tonnes. Elle a également récemment mis à niveau sa plieuse de panneaux, remplaçant une ancienne machine manuelle.

La plieuse à panneaux Prima Power est équipée d'un manipulateur qui saisit et déplace la pièce en position pour chaque pliage. Lockwood a déclaré que le temps de cycle pour une pièce à quatre plis sur son ancienne cintreuse pourrait être de 110 secondes, alors que la nouvelle machine n'a besoin que de 48 secondes. Cela a aidé à maintenir le flux de pièces dans le département de pliage.

La plieuse peut accueillir une pièce de 2 m, ce qui représente environ 90 % des travaux traités par le service de pliage, selon Lockwood. Il a également un faible encombrement, ce qui aide Fabricating Solutions à tirer le meilleur parti de l'espace de son atelier.

Le soudage est un autre goulot d'étranglement parce que l'atelier de travail se développe de ce côté de l'entreprise. Les premiers jours de l'entreprise étaient centrés sur des projets de coupe-pliage et d'expédition, mais l'entreprise accepte davantage de travaux clés en main pour lesquels le soudage fait partie de l'ensemble. Fabricating Solutions emploie deux soudeurs à temps plein.

Pour éliminer les temps d'arrêt pendant le soudage, Lockwood a déclaré que son entreprise avait investi dans une torche de soudage à l'arc à gaz à « deux têtes » Fronius. Avec ces pistolets, un soudeur n'a pas à changer les gaines ou les fils. Si le pistolet est configuré avec les fils pour deux travaux successifs différents, lorsqu'un soudeur a terminé le premier travail, il peut changer le programme sur la source d'alimentation et basculer sur l'autre fil pour le deuxième travail. Si tout est correctement configuré, un soudeur peut passer du soudage de l'acier à l'aluminium en 30 secondes environ.

Lockwood a ajouté que l'atelier est également en train d'installer une grue de 25 tonnes au-dessus de la zone de soudage pour faciliter le déplacement des matériaux. Étant donné que la plupart des travaux de soudage concernent des pièces plus grandes, l'une des raisons pour lesquelles l'atelier n'a pas investi dans une cellule de soudage robotisée, la grue facilitera grandement le déplacement des soudures. Cela minimisera également le risque de blessure pour les soudeurs.

Bien que l'entreprise n'ait pas de service qualité formel, elle met l'accent sur l'attention portée à la qualité lors de la production. Au lieu d'une personne dédiée au contrôle de la qualité, l'entreprise compte sur chaque personne pour inspecter ses pièces avant qu'elles ne soient envoyées en aval vers le processus ou l'expédition suivant.

"Cela leur fait réaliser que leurs clients internes sont tout aussi importants que leurs clients externes", a déclaré Lockwood.

Fabricating Solutions cherche toujours à améliorer la productivité de son atelier. Un investissement récent a été réalisé dans une source de puissance de soudage qui peut être associée à deux dévidoirs, permettant à un soudeur de passer rapidement d'un travail à l'autre.

Un programme d'incitation permet à chacun de se concentrer sur la production d'un travail de qualité. Pour toute pièce retravaillée ou rejetée, le coût nécessaire pour corriger la situation est déduit du pool de bonus. Dans une petite entreprise, vous ne voulez pas être la cause de la réduction des primes, surtout avec vos collègues qui travaillent à côté de vous au quotidien.

Le désir de tirer le maximum des efforts des gens est un exercice constant chez Fabricating Solutions. L'objectif est de s'assurer que les employés se concentrent sur les activités qui génèrent de la valeur pour le client.

Lockwood a souligné un plan pour un nouveau système ERP qui aura un portail où les clients saisiront leurs propres détails de commande et ces informations rempliront les commandes de matériel et les calendriers. Il envoie la commande dans le système, dans la file d'attente de production et, finalement, entre les mains du client plus rapidement qu'il ne le ferait si le processus de saisie des commandes reposait sur une intervention humaine et une saisie redondante des informations de commande.

"Je pense que l'automatisation est aussi essentielle au front office qu'à l'arrière", a déclaré Lockwood.

Même avec deux presses plieuses en commande, Fabricating Solutions est toujours à la recherche d'autres investissements possibles. La machine de découpe laser actuelle est couplée à un système de manutention de matériaux à deux chariots, chaque chariot pouvant supporter environ 6 000 lb. Avec la source d'alimentation de 15 kW, cette machine peut supporter 12 000 lb. de 16-ga. acier sans intervention humaine en quelques heures. Cela signifie de nombreuses visites au magasin avec son chien pendant les week-ends pour réapprovisionner les palettes et configurer la machine afin qu'elle puisse continuer à découper au laser en mode éteint. Inutile de dire que Lockwood réfléchit au type de système de stockage de matériaux qui aiderait à nourrir la bête affamée qu'est sa machine de découpe laser.

Il pourrait vouloir agir plus tôt que tard lorsqu'il s'agit de régler la situation de stockage du matériel. Lockwood réfléchit déjà à ce qu'un laser de 20 kW peut faire pour son atelier, et cela nécessitera certainement plus de visites le week-end à l'atelier pour alimenter une machine aussi puissante.

Le chien est apparemment d'accord avec la configuration actuelle.

Compte tenu du talent de fabrication de l'entreprise et des nouveaux investissements technologiques, Fabricating Solutions estime qu'elle produit autant ou plus que d'autres ateliers de fabrication avec plus d'employés.