Couvrant toutes les bases de fabrication de tuyaux avec une technologie de soudage automatisée

Oct 30, 2023

Immédiatement après son lancement, INfab a intégré le soudage rotatif automatisé de tubes dans sa lutte pour rester compétitif dans le secteur de la fabrication de gros tubes.

Lorsque O'Neal Inc. a lancé INfab en 2019, l'entreprise de Greenville, en Caroline du Sud, souhaitait utiliser une technologie éprouvée pour relever les défis auxquels elle savait qu'elle serait confrontée dans le secteur moderne de la fabrication de tuyaux.

L'entreprise est entrée sur le marché avec, entre autres équipements, une cellule de soudage automatique de tubes rotatifs Rotoweld 3.0 de Tecnar. La cellule à deux baies est utilisée pour souder des tuyaux en acier au carbone de 3 à 42 po de diamètre extérieur et en acier inoxydable de 6 à 42 po de diamètre extérieur pour les clients des secteurs de la chimie, des eaux usées et des pâtes et papiers.

À l'aide de deux pistolets de soudage différents avec le robot, INfab utilise un transfert de tension de surface 100 % CO2 pour effectuer la passe de racine initiale sur ses soudures de tuyaux et le soudage par transfert à l'arc par pulvérisation pour combler le reste de l'espace. La technologie de soudage 4D Synergy de Rotoweld suit et ajuste simultanément quatre paramètres de soudage : vitesse de déplacement, vitesse du fil, oscillation et puissance de l'arc.

Avec ces paramètres verrouillés, l'unité utilise une fonction appelée Rotomatic pour maintenir automatiquement la position de l'arc dans le biseau et s'adapter à 100 % de la variation de l'écart de 2 à 4 mm dans les soudures ouvertes, même en se déplaçant à pleine vitesse, selon Alexandre Nadeau, président-directeur général de Tecnar.

Lorsque la cellule rencontre des pointes dans le chemin de soudure - qui sont généralement adoucies par une meuleuse au préalable - elle peut compenser pour s'assurer que l'arc de soudure est toujours devant le bain de fusion. Parce qu'il utilise 100% de gaz de soudage CO2, la passe de racine est presque aussi plate qu'une racine GTAW, a déclaré Nadeau.

Lors du soudage des bobines complexes (groupes de composants préfabriqués) de tuyaux de grand diamètre dans lesquels INfab se spécialise, la cellule automatique effectue régulièrement le travail de quatre ou cinq soudeurs, selon le vice-président d'INfab, Jason Jones. La clé pour extraire le maximum de valeur de la cellule de soudage est une configuration correcte, a-t-il déclaré.

"Vous devez faire beaucoup de travail en amont pour casser les bobines afin d'avoir suffisamment d'espace pour rouler", a expliqué Jones. "Notre surintendant et notre directeur d'usine sont vraiment les deux qui passent par cet exercice. Ils s'assureront que la bobine est construite dans ce que nous appelons des" sous-marins ". Ils marqueront littéralement sur la feuille de bobine que cela va aller à l'installateur A, B ou C, et c'est l'ordre dans lequel il va aller au Rotoweld afin que lorsqu'il reviendra, ces pièces individuelles, ces sous-marins individuels, peuvent obtenir l'ajustement final et la soudure finale.

"Vous devez le construire dans un ordre qui vous permet de mettre le plus de soudures sur le Rotoweld", a déclaré Jones. "Si vous ne passez pas ce temps, vous n'obtiendrez peut-être qu'une seule [soudure] où vous auriez pu obtenir quatre ou cinq soudures sur une bobine complexe donnée. Ainsi, lorsque vous tenez compte de cela, vous tenez compte du temps nécessaire pour charger le positionneur avec ces bobines. Nos données montrent que nous obtenons quatre à cinq fois le débit que nous obtenons avec une soudeuse manuelle. "

Nadeau a déclaré qu'un atelier qui a effectué la configuration appropriée devrait être en mesure de mettre 70% des soudures sur une bobine donnée à travers un Rotoweld. Certains ont même fait plus que cela, mais 70 % devrait être la norme.

"Si vous êtes en dessous de cela, vous ne réfléchissez probablement pas correctement à votre séquençage", a déclaré Nadeau.

En un peu plus de quatre ans, INfab est passé de zéro à 20 millions de dollars de revenus annuels.

Maximiser le temps sur la cellule de soudage nécessite une reconfiguration non seulement des bobines mais aussi des personnes qui y travaillent, a ajouté Nadeau.

"Le soudage est une profession très artistique", a déclaré Nadeau, dont le père, François, a fondé Tecnar et inventé la technologie qui sous-tend le Rotoweld. "C'est différent des autres disciplines. Avant, ils avaient leur propre spectacle - ils installaient, ils ajustaient, ils soudeaient, ils en étaient fiers. C'est comme ça que ça se passe. Maintenant, vous installez une cellule de travail. Donc, vous avez un opérateur, et sa productivité dépend de la qualité de l'aménagement."

Ce besoin d'aménagements et de plans clairs nécessite un nouvel état d'esprit pour de nombreux magasins, un état d'esprit qui oriente les gens sur le terrain autour d'indicateurs de performance clés d'équipe (plutôt qu'individuels), a déclaré Nadeau. Cela donnera à la personne qui exploite la cellule quelqu'un qui peut gérer la fabrication de l'ensemble de la bobine.

« Il a besoin d'un coup de main, a dit Nadeau. "Il a besoin d'un gars qui regarde le sol et dit: 'OK, je vais tourner cette bride avec ce coude et ensuite nous ajusterons le coude sur le long tuyau.' Vous avez besoin de quelqu'un sur le sol qui séquence ce qui va être soudé."

Parce qu'il a tout de suite investi dans la cellule de soudage, INfab a adapté son fonctionnement autour de la technologie dès le début. Cela a non seulement épargné à l'entreprise la peine de passer de processus manuels intensifs à des processus plus automatisés, mais cela lui a également permis de garder une longueur d'avance face à la pénurie de soudeurs qualifiés.

"Nous ne sommes pas un magasin syndical; nous sommes un magasin ouvert", a déclaré Jones. « Il ne fait aucun doute que le marché de la main-d'œuvre artisanale, en particulier pour les soudeurs et les monteurs de tuyaux qualifiés, se rétrécit. Et nous avons du mal avec cela. Différentes régions du pays ont plus de mal que d'autres, mais vous devez être en mesure de compenser cela. Et quand vous avez une machine qui peut faire le travail de quatre à cinq soudeurs manuels, dans notre cas, vous devez en tirer parti.

"Nous n'essayons pas de tuer des emplois. Ce n'est pas ça du tout. Mais quand vous n'avez tout simplement pas les gens pour occuper les postes, vous devez faire quelque chose en tant qu'organisation. C'est le moyen de compenser cela."

Jones a noté que l'utilisation de la cellule automatisée permet à INfab de tirer le meilleur parti de ses 50 000 pieds carrés d'espace au sol, qui pourraient autrement être à l'étroit avec les soudeurs nécessaires pour accomplir la même quantité de travail que la cellule.

"Nous ne sommes pas du tout une installation massive", a déclaré Jones. "Vous ne pouvez installer qu'un nombre limité de soudeurs manuels dans un pied carré donné [zone]. Surtout lorsque vous avez affaire à de gros tuyaux, vous pouvez vous boucher très rapidement. Votre flux est extrêmement important. [La cellule de soudage] nous a permis de maximiser nos revenus dans notre empreinte."

La stratégie a payé. En un peu plus de quatre ans, INfab est passé de zéro à 20 millions de dollars de revenus annuels. Elle a commencé par travailler principalement avec les clients existants d'O'Neal et réalise aujourd'hui 70% de son activité avec des entreprises qu'elle a sollicitées seules. Jones attribue une grande partie de ce succès à un autre avantage de la cellule de soudage : des livraisons régulières et ponctuelles.

L'entreprise a fait son entrée sur le marché avec une cellule de soudage de tubes rotative automatique Rotoweld 3.0 de Tecnar.

"Nous croyons fermement en la livraison à temps d'un produit de qualité", a déclaré Jones. "Il est absolument primordial de réussir dans notre entreprise. Très franchement, beaucoup de gens dans notre chaîne d'approvisionnement globale ne partagent tout simplement plus ce sentiment, mais c'est essentiel, je pense, surtout pour une jeune entreprise.

"Pour surmonter les retards de matériel, qui se produisent sur chaque projet, vous devez avoir une sauvegarde de l'efficacité. Soit vous devez y consacrer de la main-d'œuvre, soit vous devez y lancer une machine."