Comparaison de deux systèmes: Le système tubulaire et les profilés d’aluminium

Plusieurs éléments sont à considérer lors de l’analyse des différentes options de systèmes modulaires liés à l’implantation ou à l’adaptation d’une ligne de production. Maximiser l’efficacité de la production, s’assurer que les employés travaillent de manière sécuritaire et ergonomique et s’assurer que le plan de production puisse être adapté au fil du temps sont des points clés à garder à l’esprit tout au long du processus de réflexion.

Comparaison d'une structure tubulaire avec une structure en profilé d'aluminium
Comparaison d’une structure tubulaire avec une structure en profilé d’aluminium

Autant les extrusions d’aluminium telles que celles produites par 80/20 ou Vention que les systèmes tubulaires conçus à partir de tubes et connecteurs, tels que ceux qu’offrent Flexpipe, fournissent d’excellentes solutions pour les ingénieurs et responsables de plancher. Toutefois, chaque type de produits regroupe des caractéristiques uniques qui influencent la façon dont chacun d’entre eux sera optimisé dans un contexte de production.

Tableau comparatif présentant les avantages de chacun des systèmes
Les avantages de chacun des systèmes

Une question de précision

Images comparing systmes
Extrusions d’aluminium et ensemble de tubes et connecteurs

Parce que les structures en profilés d’aluminium sont plus robustes, elles sont un choix évident pour les systèmes de production impliquant la robotique et l’automatisation. Les profilés sont fabriqués avec un équipement raffiné qui peut offrir des niveaux de tolérance extrêmement élevés. Leur nature légère, durable et résistante permettent la prise en charge une variété d’applications robotiques confrontées à des mouvements rapides et répétitifs, telles que:

Structure pour la robotique
Différents types d’usage des profilés d’aluminium en robotique et en automatisation

 

Rampes et plateformes
Structures de rampes et plateformes en extrusion d’aluminium

 

Des solutions de sécurité construites en profilés d'aluminium
Gardes construites en profilés d’aluminium. Crédit photo: Airinc.net 

L’espace d’intubation du système tubulaire

Avec le système tubulaire, il reste un espace d’intubation d’un pouce lors de l’insertion des tuyaux dans les raccords, même si les tubes doivent être complètement insérés. Cet espace fait en sorte que la structure tubulaire n’a pas la même stabilité que la structure d’aluminium.

L'espace d'intubation des structures tubulaires
L’espace d’intubation des structures tubulaires

Bien que le jeu d’espace facilite le processus de montage en offrant à l’assembleur une marge d’erreur pendant la conception, cette caractéristique rend les systèmes de tubes en acier plus adaptés à certains types de structures bien spécifiques. Bien que ce détail puisse être utile dans certains contextes, les faits demeurent: les structures tubulaires ne sont pas aussi stables et précises que les systèmes conçus en extrusion d’ aluminium.

Les meilleures façons d’utiliser les produits Flexpipe:

Voici quelques exemples de systèmes de manutention qui seraient optimisés s’ils étaient construits en tubes et connecteurs plutôt qu’en profilé d’aluminium, les profilés étant considérés comme trop robustes et trop chers pour ces besoins:

  • Racks à gravité (Pour assurer la production en continu, structures  de type supermarché pour des stocks à proximité, racks coudés pour réduire les mouvements inutiles, chaînes de flux d’une seule pièce pour le Lean Manufacturing, postes de travail munis de racks à gravité pour libérer le sol)
Différents type de racks
Image présentant les types de racks pouvant être conçus en Flexpipe
  • Étagères (étagères de rangement à valeur ajoutée, supports d’empilage pour s’adapter aux changements de produits, racks de stockage pour prévenir des erreurs, racks de travaux en cours pour moins de pièces défectueuses)
  • Postes de travail modulaires (postes U-Cell pour réduire le temps de fabrication, postes de travail debout pour travailler de façon ergonomique, centres de travail pour relayer les informations relatives aux tâches à proximité, tables de travail personnalisées selon les besoins des employés, postes de travail ESD pour réduire les défauts de fabrication)
Les postes de travail conçus en Flexpipe
Postes de travail conçus en Flexpipe
  • Tableaux modulaires (panneau d’utilisation ou shadow board, cube pivotant et tableau à 8 faces, espace de rencontre, tableaux à 1 et 2 faces, à 3 et 4 faces)
Flexpipe est une option parfaite pour les tableaux modulaires
Tableaux modulaires conçus en Flexpipe
  • Chariots (chariots de kitting, chariots wagon, chariots de travail en cours, chariots de ramassage et de camion)

Différentes capacités de chargement

  • Le systèmes modulaire comme celui de Flexpipe utilise principalement des tuyaux de 28 mm de diamètre extérieur, avec ou sans revêtement de plastique.
  • L’épaisseur des tuyaux varie généralement entre 1 et 2 mm, offrant différents niveaux de solidité qui peuvent être adaptés aux caractéristiques du projet. Comme le diamètre du tube reste le même, les structures Flexpipe ne seront jamais aussi solides que les structures d’extrusions d’aluminium pourraient l’être si elles étaient faites avec la plus grande taille de profilés.
Les capacités de chargement des structures Flexpipe
Les capacités de chargement des structures Flexpipe en fonction des tubes utilisés
  • Les joints et connecteurs métalliques contribuent également à la résistance des structures.
  • Les structures les plus solides peuvent supporter une charge allant juqu’à 2000 livres!
  • Les profilés en aluminium sont offerts en différents types et tailles, le plus populaire étant le 6063-T5, allant souvent de 1 X 1 à 1,5 X 1,5 pouces. La variété des dimensions en pouces ou en millimètres carrés fait en sorte que les profilés constituent un bon choix pour les projets impliquant une grande versatilité.
  • L’éventail de choix liés aux différentes tailles de profilés (allant de 20 millimètres carrés à 180 x 360 millimètres) fait des extrusions d’aluminium une option parfaite pour les systèmes de production impliquant des charges très lourdes.
  • Selon un article paru sur Formaspace, l’alliage d’aluminium 6105-T5 a une résistance à la traction de 35 000 livres par pouce carré!
Image of aluminum extrusion structure on Assembly Mag
Crédit photo: Assembly Mag

Les tests, le prototypage et le trystorming sont plus faciles à réaliser avec le système tubulaire

En raison de la simplicité et des coûts relativement bas liés au système tubulaire, les tests peuvent être effectués plus facilement avant la mise en œuvre de nouvelles structures. Les fabricants peuvent donc rapidement configurer une large gamme de composants selon les besoins de leur chaîne de montage et faire évoluer le tout en fonction de leur expérience, en impliquant un minimum d’investissement.

Les ingénieurs peuvent passer plus de temps à réfléchir et à optimiser continuellement les processus d’assemblage plutôt que de concevoir chaque structure à partir de zéro, ce qui se traduit par une plus grande satisfaction au travail et une optimisation du processus de production! 

Employés Flexpipe travaillant sur des étagères
Employés Flexpipe travaillant sur des étagères

Parce que les systèmes modulaires de tubes sont plus simples et impliquent moins de composants, il est plus facile pour les ingénieurs de faire leurs achats en ligne, de déterminer eux-mêmes les produits à acheter selon leurs besoins spécifiques et ainsi, de devenir plus créatifs, plus rapidement! Le système tubulaire est également plus accessible aux employés travaillant sur les chaînes de montage. Sa simplicité favorise leur implication dans le processus d’optimisation, tout en stimulant leur proactivité et leur capacité à améliorer leurs outils de travail. Ces avantages ont une influence très positive sur la satisfaction et la motivation professionnelle de tous!

Profils d’extrusion d’aluminium:

Le coût des profilés étant plus élevé, la période de tests sur le terrain devient par conséquent plus coûteuse et plus risquée. Cette notion rend donc l’ensemble du processus d’améliorations et d’essais plus ardu qu’avec le système tubulaire. Cette contrainte a tendance à entraîner un processus de planification plus long et plus complexe lors de la création de nouvelles structures modulaires.

S’adapter et évoluer: un processus omniprésent

Incarnant parfaitement le concept du Lean Manufacturing, les systèmes de production modulaires comme ceux de Flexpipe peuvent facilement être adaptés pour répondre aux nouveaux besoins et à la réalité de la production. Encore une fois, la simplicité des structures garantit que tout changement peut être appliqué rapidement et testé immédiatement, laissant ainsi place aux erreurs et à l’amélioration continue.

Montage avant/après d'une structure Flexpipe
Montage avant/après d’une structure Flexpipe: Une étagère devient un panneau d’ombres d’outils

La modification des structures en profilés d’aluminium déjà existantes est un peu plus complexe, car ces dernières sont également plus compliquées à assembler en premier lieu, en raison des divers composants disponibles dans le système. L’aspect modulaire des structures n’est donc pas aussi facilement adaptable aux feedbacks et aux tests. D’un autre côté, la variété des composants permet plus d’options et de possibilités pour l’intégration robotique et l’automatisation de systèmes spécialisés.

Planification budgétaire: différences de coûts

Bien que le coût des produits varie en fonction des spécifications du projet, l’aluminium a tendance à être environ 30% plus cher que l’acier. Pour certaines entreprises de fabrication qui conçoivent et travaillent avec un nombre important de postes de travail et de systèmes de production, le choix du matériel devient très important. L’application générale a une importance significative dans l’option à choisir. Cependant, en ce qui concerne les applications intra-logistiques où des chariots poussoirs et des racks à gravité sont nécessaires, par exemple, le coût et la flexibilité des systèmes tubulaires l’emportent sur les extrusions d’aluminium.

Tableau comparant les coûts de différentes structures, en fonction du matériau utilisé
Tableau comparant les coûts de différentes structures, en fonction des matériaux utilisés

L’esthétique: le style avant tout?

Certains professionnels aiment les lignes sobres, droites et l’apparence moderne des profilés en aluminium. Ces derniers les considèrent donc comme un meilleur choix en ce qui concerne l’esthétique de leur système modulaire. Bien qu’il soit possible d’acheter des extrusions d’aluminium colorées, il est plus courant de voir une finition en aluminium clair ou encore de couleur bleuâtre typique de l’aluminium anodisé souvent observée sur les extrusions de Vention par exemple, en raison des coûts impliqués dans le processus de coloration.

Vention's aluminum extrusions' natural finish
La couleur typique d’un profilé d’aluminium

En plus des couleurs traditionnelles noires et argent de l’acier inoxydable, les systèmes tubulaires comme ceux de  Flexpipe proposent des tubes de couleur bleu, jaune, vert, blanc, rouge, orange, gris et ivoire. Les choix de couleurs visent principalement à faciliter l’utilisation de systèmes de codage sur le plancher de production, mais peuvent également apporter une atmosphère plus légère à un environnement de travail! 

Flexpipe's different colors of tubes
Différentes couleurs de tubes de Flexpipe

Si vous cherchez un style plus élégant et sobre, les tubes en acier inoxydable de Flexpipe assortis de joints chromés pourraient très bien correspondre à vos goûts.  

Flexpipe’s chrome-plated joint set
L’un des ensemble de joints chromés de Flexpipe

Mêmes objectifs de productivité, utilisation complémentaire

Alors que les deux produits offrent des solutions personnalisées, créatives et efficaces pour répondre aux besoins des divers contextes de production, leurs particularités techniques rendent leur utilisation respective complémentaire: chacun d’eux est plus approprié dans différents contextes du système de production.

Sur votre chaîne de montage typique, tout système de construction lié à la robotique ou à l’automatisation sera probablement plus efficace et précis s’il est construit avec des profils en aluminium. D’autre part, les systèmes conçus à partir de tubes et de connecteurs d’acier seront le choix évident lors de la construction de supports, d’étagères, de postes de travail, de panneaux modulaires ou de chariots!

Assembly line involving both aluminum and pipes
Un plancher de production intégrant des profilés d’aluminium et des tubes et connecteurs d’acier 

Temie Fessa, chargé de projets chez Flexpipe travaillant dans le domaine depuis plus de dix ans, affirme que beaucoup de ses clients utilisent les deux systèmes dans des contextes différents. Il souligne que lorsque des ingénieurs ou des consultants utilisent des extrusions d’aluminium sur leur chaîne de production depuis longtemps, ils ont tendance à conserver les mêmes habitudes lorsque vient le temps de concevoir de nouvelles structures: cette approche faisant partie de leur “héritage professionnel”. Parce qu’ils sont tellement habitués aux profilés d’aluminium, ils ne remettront pas nécessairement en question leurs choix ou ne chercheront pas d’autres alternatives, à moins d’une demande spécifique liée à des coupures budgétaires, par exemple.

Toutefois, comme le prix des tubes et connecteurs en acier est beaucoup plus bas que celui des extrusions d’aluminium, une fois qu’ils découvrent les systèmes tubulaires et leur facilité d’utilisation, de nombreuses entreprises commencent à intégrer les produits tubulaires dans l’environnement de production. C’est particulièrement le cas lorsqu’ils n’ont pas besoin de l’aspect robuste ou de la précision apportée par l’aluminium. L’utilisation de systèmes tubulaires en d’acier leur donne donc la possibilité de réduire les coûts, sans aucun inconvénient.

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Julien Depelteau - Président

Julien est le président et l’un des cofondateurs de Flexpipe. Il a découvert le lean manufacturing en 2006 et a lancé Flexpipe en 2010. Depuis, il s’est donné pour mission de proposer le système modulaire à de nouveaux marchés en le rendant plus abordable et accessible.