Principe
Un robot 6 axes, souvent associé à un positionneur, réalise les soudures selon une trajectoire programmée (apprentissage ou hors ligne). Les gains : régularité, cadence, réduction de la pénibilité. Les conditions : pièces précises et répétables (découpe laser, gabarits), suivi de joint (palpage, capteurs) et programmation. Les « cobots » de soudage rendent l'automatisation accessible aux petites séries.
Comprendre pas à pas
1. La situation
Un fabricant de châssis de remorques soude à la main 1 200 châssis identiques par an. Il manque de soudeurs et la qualité varie. Il envisage une cellule robotisée à 280 k€. Question : à quelles conditions la robotisation du soudage est-elle rentable ?
2. Les conditions de réussite
| Condition | Pourquoi |
|---|---|
| Volumes répétitifs | amortir la programmation et les montages |
| Pièces précises | le robot suit sa trajectoire : jeux et positions doivent être constants |
| Montages de soudage | positionnement répétable, accessibilité de la torche |
| Suivi de joint | palpage ou capteur pour compenser les écarts |
| Compétences | programmeur-régleur formé |
| Mode opératoire | qualifié pour le robot |
3. L'idée
Un robot de soudage reproduit exactement la même trajectoire et les mêmes paramètres : qualité constante, facteur de marche élevé (70 à 80 % contre 25 à 35 % en manuel). Mais il ne corrige pas les écarts de pièces comme un soudeur : la précision de la découpe, du pliage et des montages conditionne le succès. On le justifie par un calcul de retour sur investissement.
4. Le calcul
Temps. Châssis : 3 h de soudage manuel, 1 h 10 en robot (facteur de marche plus élevé, vitesse constante).
Gain annuel. 1 200 × 1,8 h × 50 € ≈ 110 k€, plus moins de reprises.
Conditions. Découpe laser et pliage mesurés ; deux montages pivotants (un se charge pendant que l'autre est soudé).
Retour. ≈ 2,5 ans avec la maintenance ; le soudeur expérimenté devient programmeur.
5. À vous de jouer
Modifiez l'investissement et le gain annuel (k€) : la courbe croise zéro à l'année du retour.
6. Ce qu'il faut retenir
- Qualité constante et facteur de marche élevé.
- Exige des pièces précises et des montages répétables.
- Justifié par le volume et le retour sur investissement.
Mise en œuvre
- Acteurs
- Méthodes, programmeur robot, opérateurs, coordinateur soudage
- Durée
- Étude de 1 à 3 mois, programmation de quelques heures par pièce
- Livrables
- Cellule qualifiée, programmes, gabarits
- Sélectionner les piècesFamilles répétitives, soudures accessibles, volumes suffisants (ou petites séries avec un cobot).
- Fiabiliser l'amontPièces découpées et pliées précises, jeux maîtrisés : le robot ne compense pas les écarts.
- Concevoir les gabaritsBridage rapide, positionnement répétable, deux postes pour charger pendant que le robot soude.
- ProgrammerPar apprentissage ou hors ligne, avec suivi de joint si nécessaire.
- Qualifier et produireQMOS sur le robot, premières pièces contrôlées, puis production avec surveillance.
Exemple d'application
Cobot de soudage sur des supports en petites séries de 20 à 200 pièces : programmation en 20 minutes par apprentissage manuel, productivité multipliée par 2,5 par rapport au soudage manuel.
Points de vigilance
- Pièces amont imprécises : le robot soude à côté
- Temps de chargement non optimisé : robot à l'arrêt