La société Indy facilite l'utilisation des outils de soudage automatisés

Les machines de soudage automatisées ne sont pas nouvelles. En fait, ils existent depuis des décennies. Mais THG Automation, basée à Indianapolis, est l'une des nombreuses entreprises qui ont commencé à répondre à un besoin d'appareils plus conviviaux qui peuvent facilement s'adapter à une variété d'emplois.

Le PDG de THG, Matt Hendey, a déclaré que les clients peuvent acheter l'une des solutions prêtes à l'emploi de son entreprise, la mettre en usine et, "en une heure, vous pouvez programmer des pièces et souder".

Hendey a commencé sa voie actuelle en 2009, lorsqu'il a ouvert un cabinet de conseil en fabrication appelé Hendey Group.

"Mon intention initiale était de faire du conseil en robotique", a-t-il déclaré.

Mais son travail pour aider les fabricants à développer des programmes robotiques internes est devenu de plus en plus "pratique", jusqu'à ce que lui et son personnel en croissance lente se retrouvent à aider à construire de tels systèmes. Les affaires étaient bonnes, donc en 2017, Hendey a déménagé à son adresse actuelle et a commencé à ajouter des employés.

"Nous voulions dépasser certains des trucs d'un seul homme que je faisais dans le passé", a-t-il déclaré.

En 2019, l'entreprise se concentrait sur le prototypage rapide et le développement de logiciels et de matériel. Cette année-là, Dunn-Rite, basée à Elwood, qui fabrique des articles de loisirs liés à l'eau tels que des buts de basket-ball au bord de la piscine et des glacières flottantes, a pris contact. Ses paniers de basket en métal (et d'autres articles) nécessitaient des soudures, mais Dunn-Rite avait du mal à obtenir et à garder de bons soudeurs. L'entreprise a donc demandé à Hendey de développer un système robotique.

Ce n'était pas exactement dans sa timonerie, mais cela semblait intéressant et unique, alors il a fait une offre pour le travail. Mais ce n'est qu'en juin 2020, en pleine pandémie, que son entreprise a obtenu le feu vert pour continuer.

"Nous avons commencé le projet en pensant qu'il s'agissait d'un projet unique", a déclaré Hendey. "Mais au fur et à mesure que nous travaillions dessus, écrivions le logiciel, créions les composants et faisions l'ingénierie, nous avons décidé que c'était un produit."

Aller petit

Ce que Hendey Group a créé était essentiellement un bras de robot équipé d'un soudeur attaché à une table. Outre le fait qu'il était beaucoup plus petit, il n'avait pas l'air si différent des systèmes de soudage automatisés traditionnels.

Cependant, ces unités sont généralement très volumineuses, coûtent des centaines de milliers de dollars et nécessitent une programmation complexe pour effectuer une tâche spécifique. Cela les rend mieux adaptés pour souder des milliers ou des dizaines de milliers de la même chose. Ils doivent généralement le faire dans un coin isolé et clos de l'usine, car les robots rapides sont si intrinsèquement dangereux que les humains ne sont pas autorisés à s'approcher d'eux pendant qu'ils travaillent.

C'est là qu'intervient le système de THG. Son bras robotique de 75 livres est fourni par une société appelée Universal Robots, et la source d'alimentation et l'équipement de soudage par une société australienne nommée Fronius. THG intègre le matériel et apporte son propre logiciel propriétaire, permettant à chaque unité de passer rapidement d'une tâche de soudage à une autre, à l'aide d'un pavé tactile.

Cela rend sa gamme de robots personnalisables idéale pour ce que l'on appelle les travaux à grande diversité et à faible volume. En d'autres termes, produire 50 de quelque chose au lieu de 50 000. Et vous n'avez pas besoin d'un programmeur pour exécuter la chose. Juste quelqu'un dans l'atelier qui a suivi quelques heures de formation.

"Ils changent simplement l'outillage, en fonction du produit qu'ils utilisent", a déclaré le designer industriel de THG, Robert Sibley. "Ensuite, ils changent le numéro de programme dans le robot et appuient simplement sur go. C'est une solution clé en main."

Et les employés n'ont pas besoin de garder leurs distances pendant que le système fait son travail. Des capteurs intégrés permettent au robot de dévier s'il frôle accidentellement un humain. Sibley a déclaré qu'au pire, le contact ressemble à "un léger coup de poing".

Réalisant que l'entreprise avait un gagnant potentiel entre ses mains, Hendey a changé le nom de l'entreprise en THG Automation et a commencé à montrer le robot Dunn-Rite (dont l'entreprise n'avait pas immédiatement besoin) à des clients potentiels. En peu de temps, THG a commencé à recevoir des commandes. L'entreprise propose désormais plusieurs versions personnalisables de ses "cobots", conçus pour fonctionner à proximité d'un surveillant humain.

THG sous-traite la majeure partie de la construction de ces soudeurs, car il n'y a tout simplement pas de place dans son petit siège social d'Indianapolis, juste au nord de l'Indiana State Fairgrounds.

Cette approche du soudage par équipe homme-robot ouvre des possibilités intrigantes, a déclaré Gary Konarska II, directeur exécutif et PDG du groupe commercial American Welding Society.

"Si vous avez un travail ennuyeux et répétitif à faire, demandez au cobot de le faire", a déclaré Konarska. "Et puis un soudeur humain fait des choses plus compliquées ou exigeantes. Le fait que l'humain fasse des choses plus compliquées rend l'entreprise plus rentable, ce qui l'aide à se développer. C'est pourquoi ils disent souvent que les robots créent en fait plus d'emplois plutôt qu'ils ne les enlèvent."

Combler la pénurie de soudeurs

THG n'aurait pas pu mettre ses systèmes sur le marché à un meilleur moment, car une tempête parfaite de défis a rendu ces systèmes automatisés de plus en plus populaires.

D'une part, les fabricants veulent atténuer les problèmes de la chaîne d'approvisionnement en relocalisant leur travail en usine pour le rapprocher des clients. Mais selon l'AWS, l'industrie américaine aura besoin de 360 ​​000 nouveaux soudeurs d'ici 2027, alors que quelque 155 000 soudeurs actuels approchent de la retraite.

"Le soudage n'est qu'une petite partie du travail qui doit être fait pour relocaliser l'industrie dans ce pays", a déclaré Doug Rhoda, membre depuis trois décennies du comité de soudage robotique et automatique d'AWS. "Afin de rivaliser, en particulier avec une pénurie de soudeurs qualifiés, nous avons besoin d'outils comme celui-ci. Des outils comme le soudage cobot sont un catalyseur pour que nous puissions maintenir et développer la fabrication dans ce pays."

En plus de servir avec l'AWS, Rhoda est fondatrice et présidente de Vectis Automation, basée à Loveland, dans le Colorado, qui est l'une des nombreuses entreprises, grandes et petites, fabriquant des soudeurs cobots à l'échelle nationale.

"THG et Vectis ont été parmi les premiers", a déclaré Rhoda. "Depuis, c'est devenu très populaire. Je dis à notre équipe que l'imitation est la forme de flatterie la plus sincère, et nous sommes très flattés car il y a beaucoup d'imitation."

Plusieurs fabricants nationaux et basés en Indiana ont acheté des systèmes THG.

Eric Odmark, président du sous-traitant IMH Products basé à Indianapolis, a trouvé beaucoup de travail pour l'unité qu'il a achetée. L'entreprise fabrique de nombreuses pièces pour de nombreux produits, notamment des équipements de construction et des véhicules militaires. Il possède également quelques unités de soudage industrielles à l'ancienne, qui sont idéales pour les gros travaux, mais presque inutiles pour les nombreux petits projets qu'IMH prend en charge.

"Nos robots à haut volume pourraient nous coûter entre 10 000 et 30 000 dollars en outillage et prendre six à huit semaines de travail de programmation pour se préparer à un nouveau travail", a déclaré Odmark. "Si vous allez exécuter la même partie pendant cinq ans, c'est logique, car une fois que ça démarre, ça peut aller vite."

Cela a beaucoup moins de sens, cependant, pour les emplois à faible volume et à forte diversité de l'entreprise. Pour cela, il dispose désormais d'un des cobots de THG, qui peut être reconfiguré d'une tâche à l'autre en quelques heures plutôt qu'en quelques semaines. Ils sont un peu plus lents que les grands modèles industriels, mais ils sont aussi beaucoup moins chers et moins pénibles. De plus, s'il y a un problème, THG est juste en bas de la route.

"Matt [Hendey] viendra tout de suite et nous aidera à résoudre les problèmes si nous avons des questions", a déclaré Odmark. "Nous aimons travailler avec lui."

Un autre des premiers utilisateurs a été Wood-Mizer, dont le siège est à Indianapolis, qui fabrique, entre autres, des scieries et des équipements auxiliaires. Les affaires étaient en plein essor, mais l'américain Wood-Mizer ne trouvait pas assez de soudeurs pour faire tout le travail. Et les soudeurs robotiques à l'ancienne qu'il possédait déjà étaient inappropriés pour ses nombreux petits travaux.

"Nous avons commencé à chercher une solution à la fin de 2020", a déclaré Darryl Floyd, président de Wood-Mizer aux États-Unis. "Nous voulions quelque chose de petit et facile à programmer que nous pourrions facilement déplacer, ce que nous ne pouvions pas faire avec nos gros soudeurs."

La société a fini par acquérir 10 cobots THG, grâce à un argumentaire de vente non sollicité de la société de robotique alors naissante. Juste avant que Floyd ne jette l'e-mail dans sa corbeille à spam, il a remarqué que la société qui lui proposait de petits robots de soudage faciles à programmer (exactement ce dont il avait besoin) se trouvait à Indianapolis. Floyd et son équipe ont visité l'entreprise et ont assisté à une démonstration.

"Nous l'avons vu et avons joué un peu avec, et nous étions à bord", se souvient-il. "Nous étions à bord quand ils commençaient à peine. Je pense qu'ils n'avaient peut-être vendu qu'une ou deux machines à ce moment-là."

Ramification

THG a déclaré que, bien qu'il s'agisse d'un ajustement naturel pour les travaux susmentionnés "à grande diversité et à faible volume", la société approche également les grands fabricants traditionnels qui ont besoin d'un million d'exemplaires d'une pièce. Hendey a déclaré que, bien que la machine de THG soit assez petite et rapidement reconfigurée, elle peut toujours souder beaucoup d'une chose.

"Nous avons un client qui utilise un robot THG, et il crache des pièces pour Toyota toute la journée", a-t-il déclaré.

Néanmoins, Konarska a déclaré qu'aider les petits sous-traitants est le point idéal pour les cobots de soudage.

Ces entreprises pourraient "construire pour plusieurs fabricants, et elles ne savent jamais vraiment ce qu'elles vont construire en six mois", a-t-il déclaré. "Avec les cobots, ils s'en fichent, car ils sont flexibles. Cela a considérablement ouvert leur champ de possibilités."

Konarska a déclaré qu'il y avait peu de danger que les cobots prennent des emplois humains, que ce soit à court ou à moyen terme. Parce qu'en ce moment, selon lui, tout ce qu'ils font, c'est combler des postes dont personne ne semble vouloir.

"Nous sommes si loin d'avoir suffisamment de soudeurs que je ne vois pas cela se produire de si tôt", a-t-il déclaré.

Actuellement, THG peut déployer environ trois cobots par semaine, max. Mais il cherche déjà plus d'espace de travail, et son effectif actuel de 11 employés va probablement augmenter.

La société a refusé de divulguer ses revenus annuels, mais Hendey a déclaré que THG avait augmenté d'environ 60% l'année dernière et qu'il envisageait une expansion tout aussi agressive cette année. Les problèmes persistants de la chaîne d'approvisionnement sont l'une des seules choses qui freinent l'entreprise.

"Nous pensons qu'il y a beaucoup de parts de marché que nous pouvons capturer", a-t-il déclaré. "Je pouvais voir 500 millions de dollars, peut-être 750 millions de dollars d'activité dans ce segment."•

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