Accélération de la fabrication de tuyaux chez P1 Group

Le nouveau système de coupe de tuyaux 3D WM-36 de P1 Group de Watts-Mueller a permis à l'atelier de fabrication de l'entreprise de Lawrence, Kansas, de couper et de chanfreiner plus efficacement des sections de tuyaux. Images fournies par P1 Group

Parfois, les réunions et une planification appropriée ne peuvent vous mener que jusqu'à un certain point dans une opération de fabrication. Au fur et à mesure que l'entreprise se développe, il devient plus difficile de maintenir cet équilibre entre flexibilité et respect des délais de livraison si le même nombre de personnes doit faire face à l'augmentation de la charge de travail dans le même espace.

La boutique fab de P1 Group Inc. à Lawrence, au Kansas, a constaté que c'était le cas ces dernières années. Le fournisseur de services de construction et de fabrication mécaniques, électriques et de plomberie a connu une croissance robuste au cours des dernières années, ce qui a mis à rude épreuve ses 45 000 pieds carrés. magasin et ses 25 employés.

Maintenant, cela peut sembler beaucoup d'espace, surtout si vous avez travaillé dans une entreprise de la taille d'un garage ou dans un petit magasin familial, mais lorsque vous parlez de tuyauterie, cela change un peu la discussion. Jeremy Price, responsable de la production de l'atelier de tuyauterie de P1 Group, a déclaré que l'atelier travaille généralement sur des tuyaux de 36 pouces de diamètre extérieur et moins, mais qu'il a également réalisé des projets occasionnels nécessitant des tuyaux de 60 à 72 pouces de diamètre extérieur. La longueur typique de ces tuyaux est de 42 pieds. De plus, l'atelier travaille avec des métaux spéciaux, tels que l'acier inoxydable, de sorte qu'il sépare ce travail de ses projets d'acier au carbone. De grands matériaux et des zones de travail séparées peuvent rendre 45 000 pieds carrés assez confortables en un rien de temps.

Dans cet esprit, Price a déclaré que le magasin avait toujours essayé de maintenir un processus de production rationalisé. Il exécute 10 à 20 tâches dans l'atelier à tout moment. Pour que les choses bougent sans heurts, les matériaux et les processus doivent circuler dans une seule direction, et non à contre-courant.

Pour s'adapter à ce flux, Price a déclaré que le magasin était organisé en forme de U. Le matériau arrive dans la zone de coupe et passe au soudage, si nécessaire, puis à l'expédition, avançant dans l'atelier en courbe. Price a ajouté que l'atelier a très peu de stocks de matériaux, car les tuyaux coupés sont généralement livrés juste à temps. Le seul inventaire d'importance est un programme d'inventaire géré par un fournisseur et géré par un fournisseur local de vannes de raccords de tuyauterie ; si les raccords dans l'un des bacs descendent en dessous d'un certain montant, le vendeur réapprovisionne les raccords selon les niveaux prescrits.

Pour manœuvrer les sections de tuyaux dans l'atelier, les fabricants utilisent des supports de tuyaux robustes équipés de rouleaux. Ils seraient utilisés pour déplacer le tuyau de la table de découpe au plasma à l'équipement d'usinage pour le chanfreinage, par exemple, puis à l'expédition.

Ce type de manutention devenait de plus en plus fastidieux au fur et à mesure que les commandes passaient par le magasin. Les délais typiques pour ces projets pourraient être de quelques semaines à quelques mois, mais Price a déclaré que l'entreprise s'est bâtie la réputation d'être réactive, en particulier pour les clients réguliers qui ont besoin de projets de remplacement de tuyauterie pour maintenir leurs installations en fonctionnement.

"Nous voulons prendre soin de nos clients et respecter leurs horaires. Respecter des délais serrés est en quelque sorte notre spécialité", a-t-il déclaré.

P1 Group ou utilise un système de planification interne pour rester au top des projets. L'équipe de fabrication se réunit également chaque semaine pour discuter de l'emplacement des travaux en cours : modélisation, atelier ou prêt à être livré. Au fur et à mesure que des travaux chauds ou des demandes spéciales arrivent, les horaires peuvent être mis à jour pour ce jour.

L'équipe de fabrication de l'entreprise gère un navire assez serré, mais en 2019, elle s'est rendu compte qu'elle avait besoin de plus d'aide. L'automatisation allait permettre à l'équipe de minimiser la manutention des matériaux. La nouvelle technologie de coupe allait également offrir des avantages pour les processus de post-coupe.

Les sections de tuyaux sont posées sur une table en attendant d'être chargées sur la machine à couper les tuyaux. Grâce au nouveau système de traitement des tuyaux, les fabricants de P1 Group n'utilisent plus autant de chariots à usage intensif pour déplacer les sections de tuyaux dans l'atelier.

Après de nombreuses recherches pour savoir ce qui serait le plus judicieux en termes de remplacement de la table de découpe plasma, de la scie à ruban et du centre d'usinage de l'atelier, Price et son équipe ont déterminé que le système de découpe de tubes 3D Watts-Mueller WM-36 allait pour les aider à atteindre leurs objectifs. (En 2016, Watts Specialties, un fabricant américain de machines de découpe de tubes CNC, a fusionné avec Mueller Opladen, un fabricant allemand du même secteur.) Il a déclaré que le retour sur investissement semblait bon car ils seraient en mesure d'être plus efficaces pour retourner les tubes. fabrications.

La machine de découpe de tubes a été installée au troisième trimestre de 2019. Une source d'alimentation Hypertherm HPR130XD fournit la capacité de découpe au plasma. Le système peut accueillir des tuyaux ronds jusqu'à un diamètre extérieur de 36 po et il peut couper jusqu'à 1-3/8 po d'épaisseur de paroi.

La machine de découpe de profilés de tuyaux dispose de six axes CNC :

La possibilité de régler l'angle de la torche permet à la machine d'effectuer également le biseautage. Il n'est pas nécessaire de faire glisser une section de tuyau hors de la table de coupe et de la déplacer vers le centre d'usinage pour le chanfreinage.

La machine a également éliminé certaines opérations en aval. Price a déclaré que la coupe précise de la machine a réduit le besoin de raccords de tuyauterie soudés bout à bout, également appelés raccords de tuyauterie soudés, fixés aux tuyaux. Ces raccords comprennent des coudes et des tés, permettant essentiellement aux systèmes de tuyauterie de changer de direction. Étant donné que la machine à couper les tubes peut couper des copeaux à haute tolérance dans le tube, les sections peuvent être créées rapidement et avec précision pour un soudage rapide sur toute la ligne.

"Cela signifie que nous ne mettons pas ces types de buses. Cela élimine beaucoup de manipulations supplémentaires là-bas", a déclaré Price.

La précision de coupe de la machine profite également au processus de soudage.

"Nous ne découpons pas de trous manuellement. Nous ne forons pas de trous. La CNC s'occupe de tout ce travail initial", a déclaré Price. "En fait, nous ajustons et fixons plus rapidement. Nos ajustements sont bien meilleurs. Cela signifie que nous soudons plus rapidement."

Price a déclaré que P1 Group utilise le procédé de dépôt de métal réglementé (RMD) de Miller Electric, qui est un procédé modifié de soudage à l'arc sous gaz et métal en court-circuit (GMAW), pour le passage de racine sur la plupart des travaux de soudage de tuyaux. Cette approche est conçue pour produire un transfert de métal contrôlé avec précision de gouttelettes uniformes dans l'espace, jusqu'à 3/16 po, selon Miller Electric. Le procédé GMAW pulsé Pro-Pulse est utilisé pour la passe de remplissage et le bouchon. Il a ajouté que l'entreprise est également experte dans le soudage à l'arc au gaz de tungstène.

"Chaque fois que vous pouvez supprimer le mouvement humain de l'équation et le transformer en un processus automatisé, vous allez gagner beaucoup de production", a déclaré Price. "Une fois que nous sommes passés à la découpe automatisée, j'ai su que notre production allait exploser."

Désormais, lorsque les tuyaux sont livrés à P1 Group, ils ne sont plus traînés dans l'installation par deux personnes avec des chariots à usage intensif. Le tuyau est chargé sur un convoyeur qui alimente le tuyau dans la machine de découpe.

Tous les travaux sont préparés au front office. Les dessinateurs du département de construction de conception virtuelle de l'entreprise préparent une feuille de calcul avec toutes les spécifications de fabrication des tuyaux, et cette information est introduite dans le logiciel de programmation de la machine. Lorsque l'opérateur de la machine est prêt à exécuter un travail dans l'atelier, il sélectionne simplement l'élément d'une ligne dans le programme de la journée et la machine commence à découper toutes les formes demandées sur le nid.

Une fois terminée, la section de tuyau est déchargée et prête pour le soudage ou tout autre processus en aval. Littéralement, la seule intervention supplémentaire de l'opérateur dans l'ensemble du processus est qu'il doit serrer manuellement le mandrin avant que la machine à couper les tubes ne soit mise en action.

"Peut-être que d'autres fabricants n'envisagent pas quelque chose comme ça parce qu'ils ne cherchent pas à se développer comme nous. Ils n'ont donc pas besoin de cet investissement", a déclaré Price. "Mais pour nous, c'était définitivement un must."

En raison de ses capacités de coupe et de son efficacité, la nouvelle machine à couper les tubes a créé une nouvelle capacité pour l'atelier. Price a déclaré que l'atelier est peut-être en mesure de poursuivre des travaux liés à la fabrication avec d'autres entreprises en dehors de la famille P1 Group, ce qu'il ne pouvait tout simplement pas faire avant la mise à niveau de l'équipement.