Automatisation : l'injection des plastiques presses-bouton

Dans son atelier d'Izernore (Ain), Neyr Plastiques a automatisé toute la chaîne d'injection des plastiques, de l'alimentation en matière jusqu'au stockage des pièces, en passant par le changement des outillages.

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La dernière pièce de la série tombe dans le bac de réception placé au pied de la presse à injecter. La fabrication de plusieur milliers de boîtiers électriques en polycarbonate noir vient de s'achever. Déjà le pont roulant apporte le moule de la pièce suivante: un demi-réservoir de liquide pour freins en polypropylène blanc. Positionné au millimètre près au- dessus de la machine par guidage laser, le pont roulant extrait le moule arrivé en fin de série pour le remplacer par un nouveau. Puis, la matière n'étant pas la même, il va chercher une nouvelle unité de plastification, qui sera substituée à la première. Le moulage des demi-réservoirs peut alors commencer. Le changement de fabrication, de pièce bonne à pièce bonne, n'aura demandé que vingt-trois minutes, sans aucune intervention humaine. "Sur une presse classique, il aurait fallu entre une heure et une heure vingt", précise Daniel Goury, directeur de l'usine de Neyr Plastiques, une société du groupe Neyr (720personnes, 700millions de francs de chiffre d'affaires).Dans le hall de l'usine, à Izernore, près d'Oyonnax, treize machines à injecter de 50 à 200tonnes tournent vingt-quatre heures sur vingt-quatre, sept jours sur sept.

Temps morts réduits au minimum

Ces machines moulent des pièces de petite taille, pesant de 20 à 150grammes, pour l'automobile, l'électrotechnique, la mécanique, etc. "On compte huit ou neuf changements de moule et six ou sept changements d'unité de plastification par jour", poursuit le directeur. Mais, grâce à l'automatisation, les temps morts sont réduits au minimum, et le taux d'occupation des machines atteint 96%. Un record! Par comparaison, chez Neyr Industrie, une autre société du groupe implantée sur le même site, où les changements de fabrication sont réalisés de manière classique, le taux d'occupation des machines n'est que de 88%. Les ateliers d'injection où l'automatisation a été poussée à ce point se comptent sur les doigts de la main en Europe. On peut citer celui construit par Klöckner pour AEG à Rothenburg, en Allemagne, où huit presses moulent des pièces pour appareils d'électroménager. A Izernore, l'automatisation est en effet totale, ou presque, de l'alimentation en matière jusqu'à l'évacuation des pièces par chariot filoguidé vers un transstockeur. Mais il faut encore un opérateur pour refaire le niveau des quatorze trémies où sont stockées les matières et un autre pour contrôler chaque bac de pièces avant son entrée dans le transstockeur. L'atelier tourne avec une équipe de cinq personnes. En tout, il en emploie trente et une, dont six hors équipe. Le même atelier, non automatisé, emploierait au minimum dix-huit personnes de plus, estime-t-on chez Neyr Plastiques. Le ballet silencieux du pont roulant et du chariot filoguidé n'est que la partie la plus spectaculaire du système. Derrière se cache le chef d'orchestre: un ordinateur. C'est lui qui, en fonction d'un planning, déclenche les changements de fabrication. Dès qu'une série touche à sa fin, il anticipe la suivante et envoie le pont roulant chercher le moule et l'unité de plastification correspondants dans une zone de stockage pour les transporter sur une station de préchauffage, où ils restent de vingt à trente minutes. Ces deux équipements sont donc à bonne température lorsque vient le moment de les monter sur la presse. C'est aussi l'ordinateur qui conserve en mémoire les programmes de réglage de chaque machine et les transfère dans son armoire de commandes au moment des changements de série. De même, l'ordinateur guide les vannes multidirectionnelles qui permettent, via un réseau de canalisations installées en sous-sol, de connecter la machine à la trémie de matière correspondante. Il gère aussi les déplacements du chariot filoguidé. Dès qu'un certain nombre de pièces est atteint dans l'un des deux bacs placés au pied d'une machine, le chariot est appelé afin de les évacuer vers le stockage. A l'entrée du transstockeur, un opérateur effectue un contrôle statistique de la qualité sur chacun des bacs. Mais, de toute façon, la qualité des pièces a déjà été contrôlée au moment du moulage. En effet, à chaque cycle, plusieurs paramètres, tels que la pression, la vitesse d'injection, etc., sont mesurés, et, s'ils s'écartent d'une certaine tolérance, la pièce est rejetée. Le taux de rebuts de l'atelier ne dépasse pas 0,8% en valeur. "Nous avons deux cent vingtmoules différents qui tournent tous les deux mois", indique Daniel Goury. Ces moules sont retirés d'un stock, au fur et à mesure des besoins, et transportés par chariot élévateur vers une station d'entrée-sortie où leur code d'identification est lu. A partir de ce moment, l'ordinateur les prend en charge, et plus personne n'y touche. Les unités de plastification suivent la même procédure. Environ une douzaine de moules et de fourreaux, correspondant à deux jours de fabrication, sont stockés sur une mezzanine dans un coin de l'atelier, à des emplacements connus de l'ordinateur. Il aura fallu 55millions de francs, dont 15 millions pour la partie automatisation, et trois ans de travail pour construire et mettre au point cet atelier, dont le dernier maillon, l'évacuation des pièces, a été achevé l'an dernier. On estime, chez Neyr Plastiques, à 8% le gain de productivité par rapport à un atelier classique.

Une maintenance préventive importante

Déjà des améliorations sont en cours. Le logiciel d'automatisation, conçu au départ par Netstal, le constructeur des presses et du système de changement des outillages, va être revu. Les ingénieurs et techniciens du groupe Neyr s'en chargeront. Leur premier objectif: réduire encore les temps de changement de fabrication. Aujourd'hui, ils sont de quinze minutes si l'on ne change pas la matière et de vingt-trois minutes dans le cas contraire. "Nous allons passer à dix-sept minutes en exploitant au maximum les possibilités de faire des opérations en temps masqué", explique Daniel Goury. "Un atelier aussi sophistiqué ne peut fonctionner que si des ingénieurs sont présents sur le site", conclut Jacques Guillot, le P-DG du groupe. Sans compter beaucoup de maintenance préventive. Deux personnes s'y emploient à plein temps, tandis que deux autres s'occupent de l'entretien des outillages. En particulier des systèmes de connexion automatique des fluides, qui ont tendance à s'user avec le temps. Pierre LAPERROUSAZ



L'atelier en chiffres

Treize presses à injecter de 50 à 200tonnes de force de fermeture, munies de manipulateurs de déchargement, d'un tapis d'évacuation et d'un broyeur de "carottes" (constructeur: Netstal).

Deux stations de préchauffage des moules et des unités de plastification (Netstal).

Un pont roulant (Netstal).

Deux cent vingt moules.

Vingt unités de plastification.

Quatorze silos de matières premières reliés à un réseau de distribution automatisé (constructeur: Colortronic).

Un chariot filoguidé pour l'évacuation des bacs de pièces (constructeur: Samovie).

Un transstockeur pour le stockage des bacs (Samovie).

USINE NOUVELLE N°2522

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