Laser

Jun 30, 2023

Le système d'inspection des soudures suit chaque centimètre de tube sortant des usines de Tata Steel à Oosterhout. Ainsi, lorsqu'un problème survient, les opérateurs savent où et quand il s'est produit.

Avant que Marcel Marijnissen ne rejoigne la division Tubes Netherlands de Tata Steel, il a dirigé des projets pour un fabricant d'éclairage européen. Avec ce passage du verre aux tubes en acier, voir les erreurs dans le produit final n'est plus aussi facile qu'auparavant.

C'est peut-être pour cette raison que l'ingénieur en amélioration des processus peut apprécier les résultats que l'usine de tubes de Tata à Oosterhout, aux Pays-Bas, a obtenus grâce au système d'inspection des soudures WI-3000 de Xiris Automation.

Environ 300 personnes travaillent à l'usine d'Oosterhout, qui fabrique des tubes ronds, carrés et rectangulaires pour les marchés de l'automobile, de l'ameublement, du chauffage et de la ventilation et de la construction (entre autres). Les tubes produits à Oosterhout sont principalement en acier au carbone et ont une largeur de 10 à 76 mm OD.

Précis et doux, Marijnissen a un intérêt particulier à fournir aux clients de l'usine des tubes qui respectent des tolérances serrées, en particulier ceux utilisés dans les pièces automobiles.

Le système d'inspection laser Xiris peut détecter en temps réel les défauts de formage, de soudage et de décriquage jusqu'à 0,015 mm dans les tubes sortant des cinq lignes de production d'Oosterhout, fournissant à Marijnissen et à ses coéquipiers des données qu'ils n'ont jamais pu obtenir aussi rapidement, voire pas du tout. Le système a été conçu pour surveiller des variables telles que la hauteur du cordon, la déflexion, la planéité de l'écharpe et les contre-dépouilles.

Même les vétérans de l'équipe d'Oosterhout en sont venus à apprécier le système : plutôt que d'essayer de corriger un problème qu'ils trouvent dans leur produit après avoir utilisé plusieurs longueurs de tube d'échantillon et les avoir inspectés, les opérateurs d'Oosterhout peuvent désormais suivre chaque centimètre de tube sortant de la ligne en temps réel et s'adapter immédiatement.

"Même avec des soudeurs expérimentés sur la ligne, lors du premier essai, vous devez attendre l'opérateur à la fin de la ligne - il prend un échantillon et dit que la force de soudage est OK, que le formage est OK, ou vous devez réajuster le formage", a déclaré Marijnissen à propos de l'ancien processus de l'installation. "Ensuite, vous avez encore 40 m de tubes produits, et puis c'est surcorrigé. Donc, encore une fois, vous devez produire 40 m. Et puis, enfin, en fin de ligne, l'opérateur dit que maintenant, la qualité est bonne.

"C'est beaucoup de ferraille."

Lorsque Tata a installé le système il y a quelques années sur la première de ses cinq lignes de laminoirs à tubes, qui sert principalement des clients automobiles, cela faisait partie du travail de Marijnissen de le prouver et également d'aider à former d'autres membres de l'équipe à son utilisation.

Comment c'était? Eh bien, le système fonctionne maintenant sur les cinq lignes à Oosterhout. Tata a installé son cinquième système en 2021.

Il n'a pas fallu longtemps pour que le système d'inspection de soudage par laser WI-2200 de Xiris Automation fasse confiance même aux vétérans de la division Tubes Netherlands de Tata Steel.

Marijnissen doit rire un peu lorsqu'il parle de la façon dont le système d'inspection a été reçu lors de son introduction à l'usine. Non pas parce que le système ne fonctionnait pas, au contraire, parce qu'il était suffisamment efficace pour que chaque opérateur de laminoir à tubes de l'usine fasse de vrais adeptes.

"Peut-être que les soudeurs expérimentés étaient très critiques au début", se souvient Marijnissen. "Ils sont très positifs [maintenant] parce qu'ils voient un changement et ils savent, 'OK, je sais d'après mon expérience que je dois changer tel réglage ou cela', et ils voient immédiatement l'impact. Et pour les nouveaux soudeurs, ils ne peuvent plus s'en passer. Ils ne connaissent pas une vie sans le service."

C'est la réaction de plus d'un utilisateur de ces systèmes d'inspection, selon Cornelius Sawatzky, directeur des ventes chez Xiris Automation à Burlington, en Ontario. Les plus jeunes opérateurs, friands de données, s'approprient le système en premier. Mais les opérateurs plus âgés suivront certainement, surtout une fois qu'ils verront comment les résultats du système servent de référentiel de connaissances pour toutes les personnes impliquées.

De cette façon, le système agit comme un outil de communication entre les différentes équipes de la ligne de production de tubes, mais aussi entre l'ingénierie et la direction, a déclaré Sawatzky.

"C'est une aide", a déclaré Sawatzky. "C'est un outil [pour] identifier plus tôt le potentiel d'un défaut… et finalement réduire la probabilité que quelque chose soit retourné par leur client pour non-conformité."

Un produit qui ne respecte pas les tolérances pour des clients comme les constructeurs automobiles desservis par cette première ligne d'Oosterhout peut être particulièrement coûteux, a souligné Sawatzky. Certaines entreprises placent même les fournisseurs qui expédient suffisamment de produits non conformes dans un certain laps de temps dans une sorte de boîte à pénalités - une période probatoire qui peut nécessiter une validation à 100 % en tant que processus secondaire.

"Cela devient un processus secondaire très coûteux", a déclaré Sawatzy. "Un élément de coût que nous ne prenons souvent pas en compte est… le coût de l'apaisement d'une plainte d'un client. Souvent, nous ne considérons pas la valeur de ne pas avoir à nous en occuper pour commencer."

Les usines de tubes peuvent présenter tellement de variables - usure excessive des roulements ou des rouleaux, par exemple - que pour Tata Steel, le fait de disposer d'un système qui vérifie chaque morceau de tube permet d'éviter les inquiétudes concernant les applications extrêmement strictes.

"Pour le processus critique, disons que nous avions un bon réglage, mais disons que tous les 800 m, nous prélevons un échantillon", a théorisé Marijnissen. "Et si entre ces deux échantillons, il y a une petite variation dans le processus, cela peut être en un clin d'œil. Disons que notre client est très critique : chaque tube, chaque centimètre est pris en charge et examiné.

"Avec le système Xiris, il détectera cette petite variation. Même si le processus est stable, cela [la variation] peut être due à un changement dans le matériau que vous mettez dans la ligne. Immédiatement vous le détectez et vous pouvez corriger ou arrêter la ligne et voir [si] vous devez échanger l'entrave ou le roulement."

Tata Steel utilise le système Xiris sur ses cinq lignes de laminoirs à tubes pour de nombreuses tailles et différentes formes de tubes – ronds, carrés et rectangulaires.

Marijnissen a déclaré que le système Xiris a également aidé à identifier les problèmes connus pour lesquels lui et son équipe disposaient autrefois de trop peu de données. Maintenant, avec le système créant des données pour chaque tube, non seulement les opérateurs de Tata Steel peuvent créer des recettes basées sur les paramètres de la machine dont ils savent qu'ils rendront un bon tube, mais ils peuvent également utiliser les données pour découvrir exactement ce qui n'a pas fonctionné en cours de route.

« Disons… nous avons toujours des problèmes avec ce diamètre de soudure, mais nous n'avons jamais eu de données ou de chiffres pour voir quelle était la cause première. Si vous stockez les données du service [Xiris]… vous regardez les images que vous avez stockées, et vous voyez, OK, avec ce diamètre de soudure, nous avons un problème avec le formage », a déclaré Marijnissen. "Nous devons donc examiner les premières étapes de notre façonnage du tube et l'améliorer. Après l'amélioration, c'est aussi un outil utile. Ce n'est pas seulement basé sur une intuition, mais aussi prouvé par les données et les chiffres du projet que nous réalisons. Vous voyez, en effet, l'amélioration de la stabilité au point de soudure."

Ou, comme Sawatzky aime à le dire, "Je fais confiance à Dieu et à moi-même - tout le monde apporte des données."

Pour l'un des clients de Xiris, "ils utilisent ce petit outil de retour visuel là-bas, et c'est la mesure comme un indicateur continu de certains des paramètres de leur usine qui leur a permis d'en savoir plus sur ce qui génère un bon résultat de test destructif par rapport à ce qui ne le fait pas", a déclaré Sawatzky. "Alors, ils prennent ces données pour faire ça."

Un avantage supplémentaire : à mesure que ces nouveaux opérateurs de ligne arrivent et que les opérateurs plus anciens prennent leur retraite, le système Xiris aide Tata Steel à montrer aux débutants ce qui fait précisément les bons et les mauvais tubes, le tout sur la base des données qui ont été recueillies à l'usine.

"Nous avions beaucoup de soudeurs expérimentés, mais entre 2018 et maintenant, toutes les lignes ont également de nouveaux soudeurs et de nouveaux opérateurs qui ont été formés", a déclaré Marijnissen. "Et donc c'est aussi un outil très utile pour former de nouveaux opérateurs car ils voient immédiatement l'impact de ce qu'ils font ou de ce qu'ils changent.

"Cela vous aidera enfin à donner de bons paramètres pour différents produits, et vous pourrez le répéter dans différentes équipes. Tout le monde parle la même langue."