nouvelles de l'entreprise Utilisation des matériaux dans les ateliers d'usinage des métaux : comment passer de 85 % à 95 %

Pour les entreprises de transformation des métaux, l'atelier de découpe a souvent une influence majeure sur le coût de production global.

De nombreux fabricants se concentrent sur les coûts de main d’œuvre, la productivité des machines et la vitesse de coupe, mais négligent souvent une question plus directe :

Quelle quantité de matière première est réellement transformée en produits utilisables ?

Pour les tubes en acier, les barres rondes, les profilés, les matériaux en aluminium et autres produits métalliques, les coûts des matériaux peuvent représenter plus de 60 % du coût total d'un atelier de découpe.

Lorsque l’utilisation des matériaux reste autour de 85 %, la différence peut paraître minime. Cependant, dans le cadre d'une production en grand volume, les 15 % restants peuvent représenter une quantité importante de matériau qui se retrouve sous forme de perte de saignée, de restes inutilisés, d'extrémités défectueuses ou de rebuts.

Améliorer l'utilisation des matériaux de 85 % à 90 %, voire 95 %, peut donc générer des économies substantielles au fil du temps.

Alors, qu’est-ce qui cause la faible utilisation des matériaux et comment les fabricants peuvent-ils l’améliorer ?

Chaque opération de découpe enlève une certaine quantité de matière.

C'est ce qu'on appelleperte de saignée.

La matière perdue en une seule coupe peut sembler insignifiante, mais lorsqu'une ligne de production effectue des milliers de coupes par jour, la perte totale peut devenir substantielle.

Par exemple, lorsqu'un tube d'acier de 6 mètres est coupé en plusieurs morceaux de longueur fixe, chaque coupe supplémentaire crée une autre perte de saignée.

L’utilisation d’un outil de coupe inutilement large ou le fait de ne pas optimiser les paramètres de coupe peuvent encore augmenter la consommation de matériau.

Donc,La réduction de la perte de saignée par coupe est l'un des moyens les plus directs d'améliorer l'utilisation des matériaux.

Les restes de matériaux sont presque inévitables lors de la découpe du métal.

Le véritable problème n’est pas de savoir si les restes sont générés, mais s’ils sont correctement gérés et réutilisés.

Par exemple, après avoir coupé un matériau de 6 mètres, il peut rester 420 mm.

Sans un système de gestion des déchets approprié, l'opérateur peut simplement les traiter comme de la ferraille.

Cependant, si une commande future nécessite un composant de 400 mm, ce reste de 420 mm aura encore une valeur considérable.

Un système efficace de gestion des restes doit inclure :

• Enregistrement des longueurs résiduelles
• Classification des restes par spécification de matériau
• Identifier les qualités des matériaux
• Tenir un inventaire restant
• Donner la priorité aux restes réutilisables lors de la planification de la production

Plus la gestion des chutes est bonne, plus l'utilisation réelle des matériaux est élevée.

Les extrémités des tubes, barres et profilés en acier ne sont pas toujours adaptées au traitement direct.

Les problèmes courants incluent :

• Extrémités déformées
• Bavures excessives
• Rouiller
• Fins inégales
• Défauts locaux

Lorsque les extrémités du matériau sont défectueuses, les opérateurs peuvent devoir retirer du matériau supplémentaire avant la production.

Cette partie supprimée devient une perte matérielle.

Plus important encore, une mauvaise qualité de coupe peut nécessiter un traitement supplémentaire de l'extrémité après la coupe initiale, créant ainsi des coûts de matériaux et de main d'œuvre supplémentaires.

La disposition des coupes a un impact majeur sur l’utilisation des matériaux.

Par exemple, une matière première de 6 mètres peut devoir être découpée en plusieurs longueurs de produit différentes.

Si chaque commande est planifiée séparément, des restes importants peuvent être générés.

Toutefois, si différentes longueurs de produits sont combinées de manière stratégique, la même matière première peut souvent être utilisée de manière beaucoup plus efficace.

Donc,l’optimisation de la découpe ne doit pas se concentrer uniquement sur une seule commande. Il convient de prendre en compte le calendrier global de production.

La première étape vers une utilisation plus élevée des matériaux consiste à mieux planifier la découpe.

Les commandes avec le même matériau, les mêmes spécifications et des longueurs de coupe similaires peuvent être combinées pour réduire les chutes inutiles.

Par exemple, une commande peut nécessiter des pièces de 1 000 mm, tandis qu’une autre nécessite 980 mm et une autre encore 1 020 mm.

Si ces commandes sont planifiées séparément, chacune peut générer ses propres restes de matière.

Leur combinaison permet au fabricant de mieux utiliser toute la longueur de la matière première.

Au lieu de planifier chaque commande indépendamment, les fabricants peuvent combiner différentes longueurs de coupe.

Par exemple:

1 200 mm + 1 200 mm + 800 mm + 800 mm + 1 000 mm + 1 000 mm

En combinant différentes longueurs de pièces, le matériau restant à la fin de la séquence de découpe peut être réduit.

Cette approche est particulièrement efficace pour les fabricants qui traitent de nombreuses commandes et spécifications de produits différentes.

Lorsqu’une usine doit traiter un grand nombre de commandes avec des matériaux, des longueurs et des quantités différentes, la planification manuelle de la découpe devient de plus en plus difficile.

Un système d’optimisation automatique de la découpe peut prendre en compte :

• Longueur de la matière première
• Longueurs de pièces requises
• Quantités requises
• Trait de scie
• Exigences restantes

et calcule automatiquement des combinaisons de coupe plus efficaces.

C’est l’un des principaux moyens par lesquels l’automatisation peut contribuer à réduire le gaspillage de matériaux.

L'utilisation des matériaux ne concerne pas seulementcomment planifiez-vous les coupes.

Il s'agit aussicomment vous effectuez les coupes.

Différentes machines de découpe et outils de coupe ont des caractéristiques de coupe et des largeurs de saignée différentes.

Pour la découpe de gros volumes de métaux, les scies circulaires à grande vitesse peuvent fournir des performances de coupe efficaces et stables tout en utilisant des lames de scie circulaire conçues pour une production continue.

Avec une précision de broche, un contrôle de l'avance, une rigidité de la machine et une sélection de lames appropriés, les fabricants peuvent maintenir la qualité de coupe tout en minimisant les pertes de matière inutiles.

Sur une ligne de production effectuant des milliers de coupes chaque jour, même une petite réduction de la perte de matière par coupe peut entraîner des économies significatives au fil du temps.

Un reste n’est pas nécessairement une ferraille.

Les fabricants peuvent créer une simple base de données de rebuts en fonction de leurs besoins de production.

Par exemple:

Lorsqu'une nouvelle commande entre en production, le système peut d'abord vérifier si des restes appropriés sont disponibles.

Cela crée un cycle de matériaux plus efficace :

Matière première → Découpe → Restes → Inventaire des restes → Nouveau plan de coupe → Réutilisation des restes

au lieu de:

Matière première → Découpe → Restes de matière → Ferraille

La différence entre ces deux approches peut avoir un impact significatif sur les coûts des matériaux.

De nombreux fabricants se concentrent fortement sur la vitesse de coupe et accordent moins d’attention à la qualité de la surface coupée.

Si l'extrémité coupée présente des bavures excessives, une mauvaise équerrage ou une déformation, des opérations supplémentaires peuvent être nécessaires, telles que :

• Usinage secondaire
• Rectification des faces frontales
• Ébavurage
• Positionnement et traitement supplémentaires

Ces opérations augmentent les coûts de main d’œuvre et de transformation et peuvent également entraîner des pertes matérielles supplémentaires.

Par conséquent, une solution de découpe de haute qualité doit se concentrer sur :

Précision de coupe + qualité de l'extrémité + stabilité du processus

Pour les composants qui seront soudés, assemblés ou utilisés directement après la découpe, une extrémité coupée propre et précise peut réduire le traitement en aval et améliorer l'efficacité globale de la production.

Prenons l'exemple d'un fabricant de meubles en métal produisant des tables, des chaises, des étagères et des cadres métalliques à l'aide de tubes d'acier et de barres rondes.

Avant amélioration :

• Utilisation des matériaux : environ 86 %
• Pas de gestion des restes standardisée
• Optimisation limitée de la découpe combinée entre différentes commandes
• Certaines extrémités de matériaux ont nécessité un traitement supplémentaire
• Les plans de coupe dépendaient principalement de l'expérience de l'opérateur

L'entreprise a mis en œuvre quatre améliorations.

Les commandes utilisant les mêmes spécifications de matériaux ont été combinées, tandis que les pièces longues et courtes ont été disposées stratégiquement ensemble.

Des machines et des lames de scie circulaire à grande vitesse plus adaptées ont été sélectionnées en fonction des spécifications des matériaux et des exigences de production, contribuant ainsi à réduire les pertes de saignée inutiles.

Les restes réutilisables ont été classés par longueur, spécification et qualité de matériau et classés par priorité pour les commandes de courte durée.

Un processus de coupe plus stable a été introduit pour améliorer la précision de coupe et la qualité de l'extrémité, réduisant ainsi le traitement secondaire.

Après une optimisation continue, l'utilisation des matériaux est passée d'environ86% à 94%.

Une amélioration de 8 points de pourcentage peut ne pas paraître spectaculaire à première vue, mais pour un fabricant à gros volume, cela peut se traduire par une réduction substantielle des déchets de matériaux au cours d'une année.

Améliorer l’utilisation des matériaux ne consiste pas simplement à remplacer une machine.

Les résultats les plus efficaces proviennent généralement de la combinaison de :

Optimisation de coupe + Optimisation des équipements + Gestion des chutes + Contrôle qualité

Une faiblesse dans l’un de ces domaines peut limiter le résultat global.

Par exemple:

Une excellente optimisation de coupe ne peut pas compenser entièrement une perte excessive de saignée.

Un équipement très précis ne peut pas empêcher le gaspillage de matériaux si les restes utilisables sont simplement jetés.

Une bonne gestion des déchets ne peut pas éliminer les déchets inutiles si une mauvaise qualité finale entraîne un traitement secondaire excessif.

Pour les ateliers de découpe de métaux modernes, l'utilisation des matériaux doit donc être traitée comme unindicateur de production au niveau du système, plutôt qu'un simple paramètre machine.

L’amélioration de l’utilisation des matériaux nécessite à la fois de l’équipement et de la gestion.

De la disposition des coupes à la gestion des chutes en passant par la perte de saignée et la qualité des extrémités, chaque petite amélioration peut devenir significative lorsqu'elle est multipliée sur des milliers de coupes et des tonnes de matériau.

Nos scies circulaires à grande vitesse sont conçues pour une coupe de métal de haute précision, à haut rendement et stable. En fonction du type de matériau et des exigences de production, des configurations de machines et de lames appropriées peuvent être sélectionnées, avec des solutions d'optimisation de coupe automatique et d'alimentation automatisée disponibles pour des niveaux plus élevés d'automatisation de la production.

Pour les fabricants traitant quotidiennement de grands volumes de tubes en acier, de barres rondes, de profilés et d’autres matériaux métalliques,L'amélioration de l'utilisation des matériaux peut s'avérer plus précieuse que la simple augmentation de la vitesse de coupe.