Accessoire de godet ACS soudé par robot

Depuis 1968, ACS Industries est spécialisée dans la fourniture d'accessoires pour les équipements de terrassement et de construction à grande échelle. Au lendemain de la récession économique de 2008 et 2009, la société était prête à creuser plus profondément et à renforcer sa présence sur de nouveaux marchés. Un système robotique conçu en collaboration avec Lincoln Electric a contribué à y parvenir.

Situé dans une installation de 100 000 pieds carrés à Kent, Ohio, ACS Industries est un fournisseur d'accessoires de construction dans l'industrie des équipements de construction. ACS est un fabricant d'une variété d'outils de travail - godets, fourches, lames, coupleurs et autres outils - que les véhicules de construction utilisent pour divers processus de creusement, de défrichage, de démolition et d'exploitation minière.

ACS a connu un certain nombre de premières dans l'industrie des équipements de construction, notamment l'introduction de la technologie de changement d'accessoire. Cette innovation - ainsi que l'introduction du premier système d'attelage de chargeur sur pneus à un seul point et auto-alignant, du premier système d'attelage de pelle à verrouillage frontal et d'un godet avec une conception de plancher monolithique pour l'industrie des scories chaudes - a maintenu ACS à l'avant-garde. de son industrie en apportant innovation et valeur à ses clients.

La base de clients d'ACS est principalement nord-américaine, bien qu'ils effectuent un petit nombre de transactions internationales (environ 5 pour cent de leurs ventes globales). Une part substantielle et croissante des activités de l'entreprise comprend l'armée américaine. Depuis la fin des années 1980, ACS fabrique des équipements de manutention lourds utilisés par le Corps des Marines des États-Unis dans le monde entier.

Depuis 1968, ACS Industries est spécialisée dans la fourniture d'accessoires pour les équipements de terrassement et de construction à grande échelle. Au lendemain de la récession économique de 2008 et 2009, la société était prête à creuser plus profondément et à renforcer sa présence sur de nouveaux marchés. Un système robotique conçu en collaboration avec Lincoln Electric a contribué à y parvenir.

Situé dans une installation de 100 000 pieds carrés à Kent, Ohio, ACS Industries est un fournisseur d'accessoires de construction dans l'industrie des équipements de construction. ACS est un fabricant d'une variété d'outils de travail - godets, fourches, lames, coupleurs et autres outils - que les véhicules de construction utilisent pour divers processus de creusement, de défrichage, de démolition et d'exploitation minière.

ACS a connu un certain nombre de premières dans l'industrie des équipements de construction, notamment l'introduction de la technologie de changement d'accessoire. Cette innovation - ainsi que l'introduction du premier système d'attelage de chargeur sur pneus à un seul point et auto-alignant, du premier système d'attelage de pelle à verrouillage frontal et d'un godet avec une conception de plancher monolithique pour l'industrie des scories chaudes - a maintenu ACS à l'avant-garde. de son industrie en apportant innovation et valeur à ses clients.

La base de clients d'ACS est principalement nord-américaine, bien qu'ils effectuent un petit nombre de transactions internationales (environ 5 pour cent de leurs ventes globales). Une part substantielle et croissante des activités de l'entreprise comprend l'armée américaine. Depuis la fin des années 1980, ACS fabrique des équipements de manutention lourds utilisés par le Corps des Marines des États-Unis dans le monde entier.

Nouveaux canaux, nouvelles opportunités
Comme la plupart des entreprises, quel que soit leur secteur d'activité, ACS est sortie de la récession généralisée de 2008 dans un paysage qui avait radicalement changé. Et comme la plupart des entreprises, ACS est entré dans une phase d'ajustement vers 2011 et 2012, déclare Joe Zeno, PDG d'ACS.

«Nous étions en train de redévelopper notre plan d'affaires, d'identifier les opportunités», explique Zeno. «Nous identifions toujours les opportunités autour de la douleur. Si nous pouvons comprendre ce qu'est la douleur et trouver une meilleure solution, c'est une opportunité. C’est au cours de cette période que nous avons examiné nos canaux de distribution sur le marché et nous avons dit: «Nous devons élargir ces canaux. Nous devons mieux contrôler notre message et le transmettre à l’utilisateur final. »"

En conséquence, ACS s'est réorganisée en deux canaux commerciaux principaux: la gamme de produits et le produit technique. La gamme de produits comprend des outils pour les activités de construction standard: déblaiement de sites, développement des eaux souterraines et des égouts, construction de routes, etc. Le produit d'ingénierie se concentre sur des outils plus spécialisés pour des industries telles que l'extraction d'agrégats et la fabrication d'acier.

ACS avait déjà des systèmes robotiques en ligne pour traiter sa gamme de produits, mais le produit conçu était quelque chose de nouveau. «Nous n'avions joué sur ce marché qu'avec parcimonie», explique Zeno, «et nous savions que si c'était une direction que nous voulions prendre, qu'il y avait d'autres concurrents et que si nous voulions gagner des parts de marché, nous devions avoir une meilleure proposition de valeur pour nos clients. Cette proposition a été développée pour fournir des produits plus innovants, des délais de livraison réduits et des coûts d'acquisition et d'exploitation réduits. Et il est devenu très rapidement évident que le seul moyen d'y parvenir était de développer et d'utiliser la technologie robotique dans ce segment de notre entreprise.
Comme la plupart des entreprises, quel que soit leur secteur d'activité, ACS est sortie de la récession généralisée de 2008 dans un paysage qui avait radicalement changé. Et comme la plupart des entreprises, ACS est entré dans une phase d'ajustement vers 2011 et 2012, déclare Joe Zeno, PDG d'ACS.

«Nous étions en train de redévelopper notre plan d'affaires, d'identifier les opportunités», explique Zeno. «Nous identifions toujours les opportunités autour de la douleur. Si nous pouvons comprendre ce qu'est la douleur et trouver une meilleure solution, c'est une opportunité. C’est au cours de cette période que nous avons examiné nos canaux de distribution sur le marché et nous avons dit: «Nous devons élargir ces canaux. Nous devons mieux contrôler notre message et le transmettre à l’utilisateur final. »"

En conséquence, ACS s'est réorganisée en deux canaux commerciaux principaux: la gamme de produits et le produit technique. La gamme de produits comprend des outils pour les activités de construction standard: déblaiement de sites, développement des eaux souterraines et des égouts, construction de routes, etc. Le produit d'ingénierie se concentre sur des outils plus spécialisés pour des industries telles que l'extraction d'agrégats et la fabrication d'acier.

ACS avait déjà des systèmes robotiques en ligne pour traiter sa gamme de produits, mais le produit conçu était quelque chose de nouveau. «Nous n'avions joué sur ce marché qu'avec parcimonie», explique Zeno, «et nous savions que si c'était une direction que nous voulions prendre, qu'il y avait d'autres concurrents et que si nous voulions gagner des parts de marché, nous devions avoir une meilleure proposition de valeur pour nos clients. Cette proposition a été développée pour fournir des produits plus innovants, des délais de livraison réduits et des coûts d'acquisition et d'exploitation réduits. Et il est devenu très rapidement évident que le seul moyen d'y parvenir était de développer et d'utiliser la technologie robotique dans ce segment de notre entreprise.

Un employé de l'ACS prépare l'attachement pour le soudage

ACS a peut-être reconnu la mission, mais l'entreprise n'était pas claire sur la voie. Ils ont contacté quatre fournisseurs de technologie de soudage robotisé pour obtenir de l'aide.

"Bien sûr, l’évaluation que la plupart des gens feraient est la suivante:" Combien cela va-t-il coûter? ", Déclare le président de l’ACS, Bob Willoughby. "Et certes, c'était une grande considération. Mais nous n'avons pas nécessairement choisi l'option la moins chère. Nous avons opté pour ce que nous estimions apporter la plus grande valeur à notre entreprise, à nos clients et à nos employés. Au cours de ce processus, nous avons évalué un grand nombre de pistes différentes: que fera cet équipement pour nous? Va-t-il faire exactement ce que nous pensons qu'il va faire?

Il est apparu assez rapidement que Lincoln Electric offrait des avantages évidents par rapport à ses concurrents en termes d'expérience et de solutions disponibles. Le processus collaboratif de développement et de conception du système a nécessité de nombreuses réunions sur près de six mois, mais l'effort d'équipe fructueux a conduit au lancement officiel du projet.

Nous avions une gamme d'équipements que nous voulions faire fonctionner sur ce robot, et Lincoln est intervenu ", ajoute Willoughby. «Nous avons envoyé des dessins et des fichiers dans les deux sens, et ils n'ont jamais vacillé. Nous ne les avons jamais entendus dire: "Eh bien, nous ne savons pas si nous pouvons le faire." "

L'assistance de Lincoln pendant le processus de mise en œuvre «était de jour en jour, d'heure en heure, de minute en minute», explique Zeno. «Chaque fois que nous prenions le téléphone pour collaborer sous une forme ou une autre, Lincoln était là. Et s'ils n'avaient pas tout à fait la réponse, ils étaient très doués pour dire: `` Hé, nous allons travailler dessus ensemble et nous aurons la réponse. '' Ce robot est un gros investissement, et quand vous faites un investissement comme cela, vous devez vraiment penser à qui sera votre partenaire. Et je pense que nous avons été très heureux lorsque nous avons choisi Lincoln comme fournisseur. Nous avons été très satisfaits tout au long du processus et nous sommes également très heureux aujourd'hui. Nous considérons toujours Lincoln comme un partenaire précieux, non seulement pour ce projet, mais pour d’autres choses que nous faisons. Et nous pensons que nous gagnons beaucoup de terrain sur le marché. "

Système de soudage robotisé avec pont roulant monté dans une fosse de cinq pieds de profondeur

Un système, plusieurs soudures
Le résultat de la consultation et de la planification a été un système de portique suspendu avec deux bras robotiques Fanuc®. Initialement développé dans la seconde moitié de 2013, le système est conçu pour souder de grands godets - jusqu'à 22 verges cubes et jusqu'à 28 000 livres - qui sont utilisés dans les carrières et les aciéries.

L'ensemble était monté dans une fosse de cinq pieds de profondeur - 40 pieds de long sur 20 pieds de large - creusée dans le sol de l'usine ACS pour maintenir la hauteur de 26 pieds du robot sous le pont roulant. Le système soude le godet selon six axes différents, avec une variété de diamètres de fil sur chaque axe, en commençant par aussi peu que 0,035 et en allant jusqu'à 1/16 de pouce de fil.

"Nous effectuerons des soudures d'angle de 3/8 de pouce aux soudures sur rainure d'un pouce qui nécessitent plusieurs passes», déclare Willoughby. «Tout ce qui dépasse 3/8 de pouce sont tous des soudures à passes multiples qui nécessitent plusieurs mouvements et plusieurs programmes dans la machine sur tous ces axes.»

«Dans bon nombre de nos godets, nous soudons deux qualités de matériaux différentes, ce qui nécessite deux processus différents», déclare Willoughby. «Lincoln nous a aidés à développer ces processus et à sélectionner le fil et le gaz nécessaires pour souder les différentes nuances d'aciers que nous utilisons dans ces godets. Ce n’est donc pas un processus où vous vous contentez de coller un seau là-haut et que vous avez un fil. La machine doit faire une pause, nous devons changer pour le fil approprié, et encore une fois, en travaillant avec l'équipe de Lincoln Electric, nous avons très bien réussi. "

Et étant donné les exigences rigoureuses de l'utilisation finale des godets, la qualité et la précision sont des préoccupations primordiales, déclare Willoughby.

«Ces godets creusent la face d'un mur de granit, ou ils pourraient manipuler du laitier fondu à 2800 degrés hors du four», explique-t-il. «Le soudage de ces produits est donc essentiel et a finalement un impact sur leurs performances.» Bien que l'élaboration de processus et de procédures se poursuive, les premiers résultats dépassent les attentes. La main-d’œuvre sans valeur ajoutée a été réduite et la cohérence de la qualité s’est améliorée.

Attachement de godet fini

"Nous savons combien de temps ces godets nous prennent pour souder manuellement, et nous savons combien de temps ils sont stationnés dans notre usine», déclare Zeno. «Au lieu de s'y garer pendant cinq semaines, comme c'était le cas par le passé lorsque nous les soudions strictement à la main, ils ne sont généralement là que pour quelques jours. La réduction du travail sans valeur ajoutée est donc significative. Il dépasse 60%. Cela nous a permis de proposer des produits de qualité à un prix très compétitif et, dans la plupart des cas, avec un avantage tarifaire significatif par rapport à nos concurrents. "

De plus, la mise en œuvre du robot a amélioré l'efficacité en réduisant les coûts de main-d'œuvre. «Notre efficacité est passée d'environ 60% à 80%», déclare Willoughby. «Nous visons évidemment 100%. Je ne sais pas s'il est possible de maintenir un niveau de 100% de manière continue, mais c'est un objectif vers lequel nous continuons de travailler. "

Plus important encore, ACS estime que l'introduction de cette technologie a fait une déclaration sur le niveau de qualité et de service que l'entreprise est prête à fournir à ses clients. Les résultats ont été multiples: croissance et rentabilité accrues de son activité existante, ainsi que de nouvelles opportunités sur des marchés encore inexploités qui pour ACS ont abouti à un programme de développement de seaux avec un grand OEM augmentant les commandes de seaux de 1500000 USD à ce jour et accéléré croissance des ventes dans les industries de l'extraction des agrégats et de la production d'acier.

Seau terminé en cours de chargement pour livraison à l'utilisateur final

Un partenariat pour l'avenir
L'intégration du robot portique à ses processus existants a pris du temps et de la persévérance. «Nous sommes encore dans cette phase d’apprentissage», dit Zeno, «mais nous avons parcouru beaucoup de terrain et nous commençons à voir les avantages tangibles de tout le travail qui a été consacré à cette activité.»

Même avec le système opérationnel, Lincoln Electric continue de fournir des conseils, une assistance et des réglages précis en réponse aux besoins de traitement d'ACS et aux demandes changeantes de l'industrie.

«Les choses continuent de changer», déclare Zeno. «Les choses que vous mettez au lit aujourd'hui ne seront pas nécessairement mises au lit demain. Nous sommes très rassurés de savoir que nous avons une ressource comme Lincoln Electric comme partenaire. Lincoln est une entreprise de classe mondiale avec des professionnels de classe mondiale. Ils ont les ressources auxquelles nous pouvons nous connecter et obtenir des réponses rapides et utiles. Notre plan est donc de poursuivre ce partenariat. Espérons que si notre entreprise continue de croître comme nous le pensons, nous aurons besoin d’équipements et de robots supplémentaires. Avec notre succès passé en tant que grande fondation, ACS et Lincoln Electric seront en mesure de capitaliser sur toutes les choses que nous avons apprises collectivement sur ce robot dans les choses que nous prévoyons pour l'avenir. "

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