A propos d’ESAB
ESAB Ltd., fondée en 1904, est un leader mondial des équipements de soudage, de coupage et des consommables, avec plus de 40 marques. En 2021, le chiffre d’affaires de la société était de 2,42 milliards de dollars. Aujourd’hui, elle emploie plus de 9 000 personnes dans 147 pays et a établi 28 sites de fabrication dans le monde.
Le plus grand d’entre eux est situé en République tchèque – ESAB CZ s.r.o. avec une usine dans la ville de Vamberk, où sont produits de multiples et différents types de fils de soudage (Welding Wires (WW)) et de flux, qui sont également son principal produit. Il se caractérise par la plus haute qualité et classe de paramètres sur le marché ; un produit harmonisé et standardisé, qui contribue à une excellente performance et productivité du client, en particulier dans les applications robotiques. Une variété de produits, allant des aciers doux aux aciers faiblement alliés, en passant par les aciers inoxydables et les fils d’aluminium, fournit des solutions pour une large gamme d’applications du côté du client, depuis les environnements à basse température, les constructions industrielles, le soudage de tuyaux jusqu’au soudage de récipients à haute pression et les applications nucléaires.
Fig.1. ESAB CZ – Production MAG
Contexte, défis et besoins de l’entreprise
Le fil à souder est produit à partir de la matière première – plusieurs tonnes de bobines d’acier ou d’alliage métallique, qui sont ensuite tirées à travers un ensemble de matrices (diminuant leur diamètre et augmentant leur longueur) et, finalement, emballées pour les clients finaux. En raison de la complexité de la production et de la longueur des processus, la chaîne de production a connu des arrêts occasionnels, entraînant des pertes de temps et d’argent inutiles.
Fig.2. Machines à bobiner robotisées
Avant la mise en œuvre du projet, tous les rapports étaient effectués manuellement à l’aide de divers systèmes et machines. Une personne dédiée recueillait et mettait toutes les données dans la feuille de calcul appropriée. Toutes les informations étaient stockées sur les disques personnels des employés avec un accès difficile et sécurisé aux données pour les autres employés. Ces tâches prenaient non seulement beaucoup de temps mais comportaient également un risque élevé d’erreur humaine.
La coopération d’ESAB avec TT PSC était l’une des étapes du processus de numérisation de l’usine de production de fils de soudure (Welding Wires (WW)) à Vamberk. L’objectif principal était de collecter des données et de surveiller l’efficacité de la fabrication.
Le projet visait également à :
Le principal défi qu’ESAB CZ s.r.o. voulait relever était la capacité de prévoir les temps d’arrêt non planifiés de la ligne de production. Cela était dû au manque d’accès aux données en temps réel sous la forme de rapports lisibles ou d’états de la ligne de production.
Au cours du projet, il s’est avéré que la solution IoT permettrait de résoudre non seulement ce problème, mais aussi quelques autres, tels que :
Solution
Grâce à sa solide expertise dans le domaine, TT PSC, en étroite collaboration avec le client, a identifié et analysé les principales problématiques de l’entreprise et a aidé à définir les exigences fonctionnelles. En tenant compte à la fois des perspectives commerciales et techniques et dans le prolongement du projet précédent, ESAB CZ s.r.o. a décidé d’étendre la fonctionnalité existante. Avec TT PSC, ils ont déterminé que ThingWorx, couplé à Kepware, était le meilleur logiciel pour répondre aux besoins du projet.
La solution finale se compose de plusieurs couches interconnectées. La première, la connectivité industrielle, a été gérée par Kepware pour jouer un rôle intermédiaire entre l’atelier (contrôleurs logiques programmables) et la couche informatique. La deuxième couche comprend la modélisation de tous les processus d’affaires pertinents, le traitement et le stockage des données nécessaires pour une utilisation et une analyse ultérieures. Enfin, la visualisation et la création de rapports fournissent toutes les informations appropriées aux utilisateurs finaux en fonction de leur rôle.
Fig.3. Tableau de bord de la production d’une ligne robotisée
Fig.4. Tableau de bord de production des lignes de tréfilage
Impact commercial (Résultats)
La solution mise en œuvre par TT PSC à l’usine ESAB de la République tchèque a permis à l’entreprise de faire gagner du temps aux personnes travaillant sur la ligne de production. Cela a été possible grâce à la collecte automatisée en temps réel des données sur le processus de production (par rapport au remplissage manuel d’Excel) et à l’affichage accessible des rapports et des indicateurs sur des écrans dans l’atelier de production. Le système permet également de visualiser les paramètres clés du processus en un seul endroit pour l’opérateur, qui peut ainsi contrôler plus efficacement plusieurs lignes de production en même temps. La prévision de la fin des cycles de production permet également de mieux organiser les changements de production.
Fig.5. Rapports de production des lignes robotisées
Les données pour les rapports sont collectées automatiquement, ce qui permet de gagner du temps et de minimiser l’occurrence d’erreurs humaines ou d’inexactitudes. Cela n’augmente pas directement les indicateurs de production, mais cela améliore le flux d’informations, tandis que des rapports fiables facilitent la prise de décisions rapides et précises.
La collaboration s’est déroulée sans heurts. ESAB et TT PSC ont une longue et fructueuse histoire de coopération.
Il était donc raisonnable de les choisir pour fournir une solution répondant à notre nouveau défi commercial. Au quotidien, des tableaux de bord utiles m’aident (ainsi que d’autres employés autorisés) à traiter et à analyser rapidement les informations sur la production en cours. Je sais exactement et instantanément ce qui se passe sur la chaîne de production. Je peux réagir à l’avance lorsque quelque chose ne va pas, par exemple lorsque le matériau de base pour le fil de soudure est épuisé. Et tout cela grâce à des notifications et des alertes dédiées.
En outre, la collecte automatique de données et l’affichage de rapports et d’indicateurs sur des écrans dans l’atelier de production améliorent le flux d’informations. Nous pouvons être plus dématérialisés. Nous avons gagné une réduction du travail manuel et libéré les capacités des employés. Sur la base des expériences et des mises en œuvre conjointes précédentes, je peux recommander TT PSC comme un partenaire incontournable dans le domaine des solutions industrielles.
TT PSC aide l’usine ESAB de Vamberk à améliorer le flux de production et à réduire les pertes et les temps d’arrêt.
Travailler sur ce projet donne à TT PSC de nouvelles opportunités d’acquérir des connaissances et une expérience uniques. Un projet aussi innovant nous a permis d’instaurer une solide confiance dans l’IoT dans les zones de production et d’accroître la satisfaction dans les ateliers de production.
La mise en œuvre du projet a permis de réduire le temps de collecte des données d’environ 80 %. La réduction significative des erreurs humaines et le fait que les données soient disponibles pour tout le monde dans l’installation contribuent à une détection plus rapide des menaces ou des défaillances potentielles qui entraînent des temps d’arrêt non planifiés et des défauts de qualité sur la ligne de production.
Un avantage important du projet, souvent négligé car il n’est pas aussi tangible que les avantages quantifiables obtenus par la solution mise en œuvre, est l’expérience et les connaissances acquises à l’issue du projet. Les clients peuvent désormais apporter des modifications et même mettre en œuvre leurs conceptions dans ThingWorx. Bien entendu, cela n’aurait pas été possible sans une étroite collaboration entre les équipes d’ESAB CZ s.r.o. et de TT PSC.