Comment un fabricant de métaux sur mesure a doublé ses revenus au milieu de la pandémie

Un opérateur expérimenté forme une pièce cosmétiquement critique en utilisant une configuration impliquant un jaugeage complexe et du ruban uréthane pour éviter le marquage.

"Le secteur de la tôlerie nécessite de l'automatisation et des personnes intelligentes. Vous avez besoin des deux."

C'est ce qu'a déclaré David Cohen, directeur général d'Edge Fabrication, un fabricant de métaux sur mesure basé à Dallas qui, à cause d'une pandémie, de défis de la chaîne d'approvisionnement, de prix des matériaux de montagnes russes et d'une pénurie de main-d'œuvre, a doublé de taille depuis 2019. Au moment d'écrire ces lignes, la croissance n'a pas ralenti. Selon Cohen, le magasin, spécialisé dans le 7-ga. et des matériaux plus minces, a bénéficié de l'augmentation des investissements dans les infrastructures et de la relocalisation.

L'opération n'a pas non plus hésité à réinvestir. L'entreprise dispose de deux presses plieuses AMADA ATC (changement d'outil automatique), dont une avec suiveurs de feuilles ; et un nouveau combo poinçon/laser AMADA avec une tour et un retrait de pièces, ainsi qu'un changeur d'outils qui contient plus de 200 outils de poinçonnage.

Cela dit, Cohen ne regarde rien de tout cela isolément. En tant que directeur général d'Edge, il a rejoint l'entreprise familiale il y a 10 ans, apportant une nouvelle perspective avec lui : plus précisément, une formation en analyse de données. Dans son essence, la fabrication de métal sur mesure est une étude dans le temps. Chaque routage de travail, du devis et de la saisie des commandes à l'expédition, comporte un réseau de points de données qui affectent la rapidité du flux de travail. Les temps de cycle en matière de pliage et de découpe comptent, mais aussi l'arrivée dans les délais des matériaux et des composants achetés, sans oublier la fiabilité des prestataires extérieurs. Faire le meilleur usage de tous ces points de données, plus une bonne dose de bon sens, a aidé Edge à surfer sur une vague de demande qui n'a jamais diminué, même au pire de la pandémie.

En 2011, la famille de Cohen a lancé Thermal Edge, un fabricant de systèmes de climatisation pour enceintes industrielles. Deux ans plus tard, ils ont acheté les actifs d'un autre atelier de tôlerie de la région de Dallas et ont lancé Edge Fabrication, l'exploitant en tant que division de fabrication de tôlerie de Thermal Edge. Aujourd'hui, le travail de fabrication sur mesure d'Edge Fabrication représente la part du lion de son activité ; Thermal Edge n'est qu'un client parmi tant d'autres. Cela dit, l'entreprise personnalisée n'est pas devenue ce qu'elle est aujourd'hui du jour au lendemain.

Cohen gloussa. "C'est de la tôle. À quel point cela pourrait-il être dur? Eh bien, il s'est avéré que c'était assez dur."

Un tel réveil brutal n'est pas inhabituel lorsque les fabricants de produits apportent la tôle en interne. Bien sûr, une pièce en tôle semble assez simple, mais la construction d'une opération de fabrication efficace peut devenir extrêmement complexe, en particulier lorsque des nomenclatures à plusieurs niveaux sont impliquées - lorsque, par exemple, une armoire doit être assemblée avec un composant acheté au bon moment, et tout cela doit être jonglé avec des centaines de travaux différents sur le sol.

Une bonne utilisation des données et des systèmes a donné à Edge Fabrication un avantage. Il n'y a pas de magie. Cela se résume en grande partie à la traçabilité, savoir exactement ce qui s'est passé, où à quelle pièce, et savoir d'où vient le matériau. Le reste consiste à examiner chaque processus, du devis à l'expédition.

Cohen a toutefois souligné qu'outre les données, une bonne dose de bon sens joue également un rôle. Il désigna la machine à expresso de la salle de repos qui moud des grains frais. Il montra ensuite le sol propre et bien éclairé de l'atelier. Et il a souligné la température : un confortable 74 degrés, même pendant une vague de chaleur estivale au Texas. L'analyse des données a aidé à rationaliser les opérations, mais pour améliorer la journée de travail des employés, les responsables ont simplement pris des décisions de bon sens.

"Du point de vue de la propreté, nous savions que deux choses devaient se produire lorsque nous avons emménagé ici [au début de 2019]", a déclaré Cohen. Premièrement, l'air devait être propre. Vous ne trouverez pas de brume bleue planant au-dessus de la boutique. Les fumées sont collectées, l'ébavurage et le meulage se produisent dans les cabines, ce qui est bon pour la qualité et la sécurité, compte tenu de la gamme de matériaux que l'atelier traite. Environ 40% du matériau circulant dans l'exploitation est une certaine qualité d'acier inoxydable; le reste est un mélange d'acier au carbone et d'aluminium.

Edge Fabrication, basée à Dallas, a doublé ses revenus entre 2019 et 2022 pendant une pandémie, des défis de la chaîne d'approvisionnement et une grave pénurie de main-d'œuvre.

"Deuxièmement, nous savions que nous avions besoin d'un contrôle total du climat", a déclaré Cohen. "Nous avons deux unités de rotation d'air, du genre de celles utilisées dans les hangars d'avions, et nous avons des filtres géants dessus. Seulement deux climatiseurs pour l'ensemble de l'installation nous maintiennent à une belle température de 74 degrés toute l'année."

Cohen a décrit tout cela comme un élément constitutif qui aide Edge à attirer et à retenir les talents. "Vous devez avoir de bons avantages sociaux et vous devez avoir un salaire équitable. Vous avez besoin de conditions de travail sûres et de haute qualité. Et vous devez donner aux gens l'accès à une bonne formation et à des opportunités."

Edge n'est pas à l'abri de la pénurie de main-d'œuvre dans l'industrie. Le magasin a encore du mal à trouver les bonnes personnes. C'est juste que lorsque les gens se joignent, ils ont tendance à rester. "Nous ne perdons généralement pas de personnes", a déclaré Cohen. "Je ne pense pas que nous perdions plus de quelques personnes par an, si cela."

Il a ajouté qu'il fallait également plus que la climatisation et un magasin propre pour attirer et retenir les bonnes personnes. À titre d'exemple, il a cité un frein AMADA ATC avec des suiveurs de feuille et un indicateur de courbure pour la mesure d'angle en cours de processus. "Ils n'ont pas à soulever d'outils et ils ne se cassent pas le dos."

L'indicateur de courbure assure une première pièce, une bonne configuration de la pièce, tandis que le suiveur de feuille rend le travail des opérateurs plus facile et plus sûr et garantit la qualité en éliminant la variabilité du fonctionnement manuel de l'équation. En particulier lors du pliage de brides sur de grandes tôles, la gravité a un effet lorsque la tôle se balance vers le haut ; un suiveur de feuille permet de supprimer cette variabilité.

Pour Cohen, l'automatisation dans la fabrication personnalisée n'est pas vraiment une question de vitesse. N'importe qui peut acheter un laser haute puissance et s'émerveiller devant les vitesses de coupe et de déplacement rapides. Mais qu'en est-il de la programmation, du microtabbing et de la simplification de la vie de l'équipe ? Que diriez-vous d'inspecter les bords des pièces et de décider quelles pièces doivent passer par le système d'ébavurage des pièces plates ? Qu'en est-il de s'assurer que les programmes de pliage s'exécutent correctement la première fois ?

Comme Cohen l'a décrit, la stratégie d'Edge consiste à utiliser l'automatisation pour compléter et augmenter les talents de l'atelier. Pour illustrer le concept, il a décrit l'utilisation par l'atelier de la programmation de virages hors ligne. Deux des opérateurs de freins les plus expérimentés d'Edge (qui ont plus de 50 ans d'expérience en flexion) programment désormais les freins hors ligne. Cet effort a aidé à normaliser les configurations dans l'atelier et, plus important encore, a aidé à automatiser les parties les plus banales et les plus irritantes du travail d'un opérateur de frein : traiter le travail qui n'est pas conçu autour de l'outillage disponible. Les travaux envoyés via la simulation de pliage hors ligne utilisent des largeurs de matrice adaptées au travail. Et pour les ATC en particulier, les outils sont déjà là, soit sur le banc de freinage, soit sur des râteliers mécanisés adjacents, prêts à être déplacés sur place.

Tout cela permet aux gourous du freinage de l'atelier de se concentrer sur les tâches les plus difficiles. "Le logiciel est génial, mais pour le travail vraiment complexe, l'humain intervient", a déclaré Cohen. "C'est là que nos gars avec 20 à 30 ans d'expérience entrent en jeu et trouvent une meilleure façon." Celles-ci peuvent impliquer des pièces avec des séquences de pliage complexes qui, si elles ne sont pas exécutées correctement, peuvent introduire des collisions d'outillage. Pour d'autres pièces, un opérateur peut former partiellement une bride, puis passer à une autre bride avant de terminer le reste du premier pli. Comme l'a dit Cohen, "C'est le genre de chose où, si vous ne passiez pas beaucoup de temps devant un frein, vous ne le verriez tout simplement pas."

La reprise est un autre désagrément qui rend le travail moins que stellaire. Il peut s'agir de quelque chose d'aussi simple qu'un matériel égaré. Peut-être que la mauvaise révision de la pièce est arrivée au sol, ou qu'une mauvaise communication avec le client est à blâmer. D'une manière générale, le retravail n'est qu'une des nombreuses variations inattendues qui peuvent faire leur apparition dans l'ensemble de l'entreprise. Traiter avec un trop grand nombre d'entre eux peut être le talon d'Achille d'un magasin de fabrication sur mesure.

Pour identifier et atténuer une telle variabilité, Cohen et son équipe ne se sont pas contentés de se tourner vers des systèmes de mesure de haute technologie ou de s'appuyer sur des analyses complexes. Au lieu de cela, il a convoqué une réunion et a apporté une pile de post-it.

Un suiveur de feuille aide un opérateur à former une bride de bord sur une pièce compliquée, en utilisant l'une des deux presses plieuses ATC de l'entreprise. Les indicateurs de courbure utilisent des sondes pour mesurer l'angle en cours de processus.

"Nous avons fait venir 15 personnes de toute l'entreprise", a déclaré Cohen. L'équipe a créé une carte des processus, détaillant les tâches de chaque fonction commerciale et comment une commande a traversé l'entreprise, du devis à l'expédition. "Ensuite, nous avons fait l'une de mes activités préférées : le remue-méninges silencieux. Pendant 20 minutes, nous nous sommes assis en silence et avons écrit nos idées, une idée par post-it. Nous avons ensuite regroupé ces notes par domaine fonctionnel." Devis, ingénierie, achats, saisie de commandes, ordonnancement, qualité, découpe, pliage, soudage, finition, assemblage, chaque groupe avait des idées pour se faciliter la tâche. "A partir de là, nous avons construit un plan pour englober ces idées, créant une plate-forme qui fonctionne pour nous."

Cette réunion et d'autres réunions similaires ont eu lieu il y a environ quatre ans. Son objectif était d'accélérer Edge Fabrication, en le transformant d'une division qui servait Thermal Edge en une entreprise autonome. Cohen et son équipe savaient que Dallas était une région en pleine croissance et ils voulaient en tirer parti. "Des gens talentueux déménagent ici", a déclaré Cohen, "et ils viennent ici pour travailler."

Cohen savait également qu'ils devaient investir dans l'automatisation, et pas seulement dans la variété "hard". Le changement d'outil automatique dans le pliage et la sélection de pièces dans le découpage sont d'excellentes technologies, mais elles ne feront pas croître une entreprise avec des processus inefficaces ailleurs. Cela inclut les fonctions de bureau telles que les devis et les achats. Cela a poussé Cohen à mettre à niveau le système de planification des ressources d'entreprise (ERP) d'Edge, en choisissant la plate-forme Visual d'Infor. Pendant tout cela, ces remue-méninges silencieux remplis de post-it ont joué un rôle essentiel.

"Tant de fois, nous avons vu des post-its avec des étapes de processus identiques", se souvient Cohen, expliquant que deux personnes dans différents domaines de l'entreprise effectuaient essentiellement la même chose. "Et le meilleur a été lorsque nous avons vu des étapes de processus qui ne s'appliqueraient même pas dans le nouveau système." Cela comprenait un logiciel personnalisé pour la fonction d'achat. "Avant la pandémie, nous nous sommes adressés à deux ou trois fournisseurs pour établir un devis de tôlerie. Maintenant, la pandémie frappe, et certains fournisseurs n'ont même pas de matériaux, et d'autres ont des prix exorbitants. Nous avons donc créé un système automatisé d'appel d'offres qui envoie trois fois plus de fournisseurs par e-mail. Ils remplissent un formulaire, le renvoient et notre système charge le tout dans un tableau de bord pour le responsable des achats. Ainsi, tout le désordre de passer au crible des e-mails aléatoires [envoyés par divers fournisseurs] a disparu." Le tableau de bord organise les devis par prix et délai, en incorporant des facteurs liés aux performances des fournisseurs.

La transformation des achats n'était qu'une partie d'une analyse détaillée de chaque étape du processus dans l'activité d'Edge. Au cœur de l'entreprise se trouve la traçabilité : la capacité de savoir exactement ce qui est arrivé à quelle pièce ou à quel matériau, où et quand, puis d'utiliser ces données pour prendre des décisions concernant le prochain travail ou le prochain investissement en machine ou en logiciel.

"Le plus important pour nous est la traçabilité des lots pour nos feuilles", a expliqué Cohen. "Donc, nous publions un lot spécifique de matériel pour un travail spécifique. Si jamais nous avons un problème, nous pouvons revenir en arrière et demander : 'Qui l'a délivré ? De quel fournisseur provient-il ? Quel jour est-il arrivé ?'"

De bonnes données aident également à planifier les tâches. Lors du lancement de la commande, l'atelier peut avoir tout ce dont il a besoin pour démarrer un travail, à l'exception, disons, d'un composant acheté, mais il n'y a pas de panique. La commande de ce composant a été passée plusieurs semaines auparavant, et la mise à disposition du travail à l'étage a été soigneusement programmée pour coïncider avec l'arrivée du composant acheté. La commande passe par le magasin et ce composant manquant arrive juste au bon moment.

Lorsque la commande a été initialement traitée, l'acheteur savait qu'il faudrait plusieurs semaines pour que ce composant d'achat arrive. Il dispose également de données historiques montrant combien de temps le fournisseur a pris auparavant, ainsi que la fiabilité de livraison de ce fournisseur.

Comme l'a expliqué Cohen, Edge n'est pas à l'abri des incidents de la chaîne d'approvisionnement. Mais avoir de bonnes données minimise leur impact sur la production. Edge ne veut pas publier une commande puis se précipiter pour trouver le matériel manquant, ni retarder la publication de la commande jusqu'à ce que tout soit en interne ; le délai global serait trop long. Au lieu de cela, il souhaite que les achats soient synchronisés avec le reste de l'opération, en commandant du matériel spécial ou des composants achetés au bon moment.

Parcourez l'atelier d'Edge Fabrication et il devient plus facile de comprendre à quel point cet atelier de 50 employés s'est développé si rapidement au cours des dernières années tumultueuses. Ce sont les petites choses.

Le département des freins d'Edge emploie un mélange d'opérateurs, de ceux qui apprennent les ficelles du fonctionnement des freins ATC au personnel expérimenté qui programme hors ligne et travaille sur certaines des pièces les plus difficiles de l'entreprise.

Dans le matériel, vous verrez des opérateurs scanner des codes QR dans des bacs de fixations, en s'assurant que l'écrou inséré correspond à celui sur l'impression. Passez devant le combo poinçon/laser jusqu'à la zone de stockage des outils de poinçonnage et vous verrez une activité apparemment banale : le réaffûtage des poinçons. Rien d'inhabituel là-dedans, si ce n'est que la tâche autrefois fastidieuse de gestion des outils de poinçonnage est désormais pratiquement automatisée. Chacun des 220 outils de perforation d'Edge dans le magazine a un code QR qui suit son utilisation exacte. L'inspection manuelle est toujours nécessaire, bien sûr, pour tenir compte de l'usure inattendue de l'outil. Mais l'automatisation de la gestion des outils fournit une grande aide, en créant une base de données sur l'utilisation des outils et les tendances d'usure.

Ensuite, dirigez-vous vers le pliage et vous constaterez à quel point le changement d'outil automatique a profondément modifié le monde des presses plieuses. Cohen secoua la tête et sourit. "Nous avions l'habitude de faire deux ou trois configurations par jour, chaque configuration prenant entre 30 et 45 minutes. Maintenant, nous avons réduit chaque configuration à quelques minutes chacune."

Une opération de freinage subit désormais littéralement des dizaines de configurations au cours d'un quart de travail, ce qui permet à de petits lots de pièces d'être rapidement assemblés. Cohen a souligné un superviseur travaillant avec un opérateur sur une pièce de démonstration compliquée à 11 virages pour un client.

"Nous n'avions jamais l'habitude de faire cela", a-t-il déclaré, expliquant que la mise en production d'un prototype compliqué n'avait tout simplement pas de sens économique. Avec les changements d'outils automatiques, l'histoire a changé.

"Lorsque nous avons un client potentiel qui arrive et qu'il a une pièce compliquée, avec ces machines, nous pouvons configurer ce travail en trois minutes environ", a déclaré Cohen, expliquant que la configuration a déjà été développée et simulée hors ligne. "Nous plions la pièce puis, cinq minutes plus tard, l'opérateur revient à la tâche précédente sur laquelle il travaillait. Cela nous a permis d'être si flexibles."

Le pliage reste le cœur de nombreuses opérations de tôlerie de précision, et Edge ne fait pas exception. De grandes pièces sortent du laser CO2 à lit ouvert de l'entreprise. Des pièces complexes avec des formes perforées émergent du combo poinçon/laser avec une tour et une automatisation de la cueillette des pièces. Les pièces aux bords profilés sortent du laser à fibre avec un chargement/déchargement automatisé. Un travail peut nécessiter des pièces provenant des trois centres de découpe.

"Imaginez des lots de cinq pièces différentes et compliquées arrivant au frein", a déclaré Cohen. "Traditionnellement, il aurait fallu quelqu'un sur un frein de presse régulier toute la journée pour traiter ces pièces. Maintenant [avec des changements automatiques d'outils], nous pouvons faire en sorte que le travail entier soit terminé en deux heures. Dans certains cas, nous pouvons augmenter le débit jusqu'à 75%, surtout lorsque nous avons des rails d'outils qui s'étendent sur le lit de 14 pieds.

Les travailleurs de l'ATC se tournent toujours vers les gourous de la maîtrise de l'atelier. Certains gourous passent la plupart de leurs journées à programmer, tandis que d'autres forment des opérateurs et consacrent une partie de leur journée à exécuter des tâches difficiles. L'automatisation n'a pas poussé les connaissances hors de l'atelier ; cela a juste changé la façon dont les nouveaux opérateurs apprennent le processus.

Peut-être le plus important, tout le monde dans le magasin est soutenu par de bonnes informations. Les clients demandent toujours des commandes urgentes, mais avec l'automatisation du découpage et du pliage, les responsables n'ont pas besoin de remuer ciel et terre pour les faire passer dans l'atelier. Les opérateurs les voient simplement comme la prochaine commande sur le registre.

Pourtant, les données à elles seules ne constituent pas une entreprise durable. Cohen a souligné le département de soudage de l'entreprise. Edge a un robot qui effectue le soudage à l'arc au gaz métal, mais presque tout le monde dans les cabines manuelles est habile à manier une torche de soudage à l'arc au tungstène au gaz, obtenant souvent un aspect impeccable et pile de dix sous. "Comment avons-nous grandi, vraiment? De bonnes personnes, de bonnes personnes et de bonnes personnes."