Première expérience réussie dans le robot de soudage pour Tolecma

Maintenir le niveau de qualité maximal et le contrôle systématique de ses pièces est la priorité absolue pour ­Tolecma, une société de trente personnes spécialisée dans la production de pièces de chaudronnerie et de tôlerie fine. Mais avec l’arrivée de commandes de plus en plus fréquentes pour des séries plus importantes, la société créée dans les années 60 a décidé d’investir dans une cellule de soudage robotisée. Bénéficiaire du dispositif Robot Start-PME, ­Tolecma ne regrette pas sa première expérience, brillamment menée avec Valk Welding.

Tolecma s’est équipé d’une cellule de soudage robotisée E 3000 de Valk Welding

Implantée à Ste-Ménéhould, à trois quarts d’heure de route de Reims, la société ­Tolecma est spécialisée dans la chaudronnerie, la tôlerie (découpe et pliage) et la mécano-soudure. L’entreprise travaille majoritairement pour l’agroalimentaire (environ 60% de son chiffre d’affaires, lequel atteint en moyenne les 3 millions d’euros), dans le ferroviaire (son deuxième client représentant 15% de ses activités), puis dans divers secteurs comme les machines spéciales pour la plasturgie, l’impression, l’automobile, le matériel agricole ou encore le bâtiment et les fours industriels. « Nous fournissons des pièces directement pour les donneurs d’ordres, à l’exemple de la SNCF, indique Pierre Frantz, dirigeant de la société qu’il a reprise il y a maintenant dix ans. Notre positionnement est le suivant : une forte technicité, la qualité de la réalisation et l’aide à l’optimisation. C’est ce qui explique le haut niveau de fidélité de nos clients. Toutefois, face au manque de visibilité du marché et aux soubresauts des demandes, nous avons dû prendre les devants et penser aux moyens d’optimiser le process pour être plus compétitifs et répondre à des appels d’offres de pièces de séries ».

Il est en effet important de préciser que l’ADN de l’entreprise, dès sa création, c’est la pièce unitaire voire la très petite série qui représente encore la majeure partie de son activité. Tolecma fabrique des pièces très techniques en inox principalement et en acier (ainsi qu’un peu d’aluminium), en alliant parfois les deux, avec des formes complexes. Ainsi, sortent de l’usine des collecteurs, de nombreuses pièces de chaudronnerie avec des tubulaires et des cônes, des gaines de soufflage, des jupes pour les TGV, des pièces de transfert de granulés, des portes de fours industriels jusqu’à l’ensemble complet, des carters, des ferrures, des châssis, sans oublier d’impressionnantes pièces de fours pour la boulangerie industrielle…

Les besoins d’une cellule robotisée pour élargir le spectre

« Notre process va de la découpe laser à la soudure et l’assemblage en passant par le pliage, précise Pierre Frantz. Tout dépend de la nature des pièces à réaliser d’autant que celles-ci, en allant de 2 grammes à 10 tonnes, sont très différentes les unes des autres ! Dans tous les cas, nous proposons à nos clients des solutions clés en main et tous nos produits sont garantis « plug and play ». Pour cela, nous avons deux niveaux de savoir-faire : nous reprenons les plans et les modèles pour les transformer, puis nous réalisons les pièces ». Face à l’évolution de la demande allant vers plus de pièces de série et afin de se montrer plus compétitifs sur ce type d’appels d’offres et, in fine, de s’ouvrir de nouveaux marchés, l’entreprise a décidé de se doter d’une cellule de soudage robotisée. Après avoir assisté à plusieurs réunions d’informations sur le sujet organisées par le ­Cetim, Pierre Frantz décide en 2014 de franchir le pas.

Bien accompagné par un consultant intervenant dans le cadre de Robot Start-PME, Pierre Frantz s’oriente vers Valk Welding, intégrateur de cellules à partir des robots de soudage Panasonic, en raison du fait qu’il s’agit d’un « soudeur de métier qui intègre un robot, et pas l’inverse. Nous souhaitions être accompagnés par des professionnels du soudage car c’est un métier compliqué qui exige une réelle maîtrise des différents procédés, qu’il s’agisse du TIG, du MIG, du MAG ou d’autres process, d’autant que Tolecma s’apparente un peu à un mouton à cinq pattes et que je ne souhaite pas uniquement utiliser le robot pour de la grande série mais aussi pour de la petite ».

« Des résultats impressionnants »

C’est en juin 2015, après un an de concrétisation du projet, que Tolecma a intégré la cellule de soudage MAG robotisée, et plus précisément la solution E 3000, une structure en « E » avec trois branches (un positionneur, un positionneur-contrepointe et une contrepointe) intégrant un robot de soudage Panasonic TM 1400WG3. L’avantage de la technologie Valk Welding réside avant tout dans la source intégrée ; « une technologie qui fusionne le contrôleur et la source, précise Étienne Chombar, technico-commercial en charge de l’installation et du suivi de la cellule chez Tolecma. Ainsi, un seul et même processeur – G3 – communique très rapidement sans un bus avec entre autres une carte dédiée au soudage ». Autre avantage : il s’agit d’un îlot complet facilement déplaçable et évolutif en cas de réorganisation de l’atelier. Tout l’environnement est fourni par Panasonic, du robot aux positionneurs en passant par les moteurs et le matériel de dévidage.

Prototype de lanterneau pour une locomotive : inox, alu, acier, joints ; une pièce composite qui exige de multiples savoir-faire

Dans le cas de Tolecma, le faisceau est situé à l’extérieur du robot : « cela nous permet d’aborder des pièces aux géométries plus complexes », explique Cédric Robin, chef du projet Robot, lequel a supervisé l’installation de la cellule avec Valk Welding. Celui-ci a eu également la tâche avec Pierre Frantz de faire accepter l’arrivée d’un robot dans un atelier où, comme le précise le patron de Tolecma, « nos vingt-cinq chaudronniers sont des amoureux de leur métier ». Il a fallu informer et, surtout, impliquer tout le monde, afin de pouvoir démontrer les vraies potentialités du robot ; « on a montré ce que ce dernier était capable de faire, tant en faibles qu’en fortes épaisseurs et les résultats étaient impressionnants, reprend Cédric Robin. C’est une autre manière de travailler d’autant que la vitesse et la qualité des opérations sont incomparables. Il faut s’y faire au début et surtout pratiquer mais il faut reconnaître que la prise en main a été rapide ». Force est d’ajouter que, sur ce point, Tolecma se montre très satisfait de l’accompagnement de Valk Welding dans la démarche : « la qualité de la formation est d’un très haut niveau et à chaque question technique, une personne experte nous répond rapidement ».

La performance à la rencontre de la santé

Les pièces réalisées à partir de la cellule restent minoritaires. Et si l’objectif de Pierre Frantz est bien de charger à 100% le robot, beaucoup de tâches resteront manuelles dans la mesure où la qualité reste de très haut niveau. « Le robot permet d’augmenter notre productivité, d’être plus réactifs et de réaliser beaucoup plus de pièces récurrentes, tout en gardant notre ADN ; pour nous, rester une référence dans la technique passe inévitablement par le robot », précise Pierre Frantz.

Il faut ajouter qu’outre ses performances inéluctables et la possibilité qu’il donne de répondre à de nouveaux appels d’offres, le robot a permis en parallèle d’améliorer le confort des opérateurs en réduisant considérablement les fumées de soudage grâce à des paramétrages limitant les temps de cycle mais aussi en évitant aux soudeurs de se trouver à proximité de la soudeuse. Voilà un argument de plus qui conforte le choix de Tolecma dans l’acquisition de son premier robot ; l’entreprise prévoit d’ailleurs d’investir dans une torche TIG pour aborder de nouvelles applications sur leur installation.

N° 78 juin 2016